6exercicioAGO20_sfm2s010

Prévia do material em texto

6exercíciosAGO20_sfm2s2010.doc
Bombas – teoria básica
13Deduza uma expressão para o momento axial (direção da velocidade angular) que ocorre devido ao atrito no eixo de rotação do regador de jardim mostrado na FIG.1.
Figura 1 Regador de jardim funcionando.
14Uma bomba funciona no ponto normal (de máxima eficiência), a 60 Hz correspondente à rotação síncrona nsíncrona = 3500 rpm, recalcando vazão Q = 1 L/s, com carga H = 10 mca e consumindo potência de eixo W = ¼ HP. O peso específico da água bombeada é ( = 9810N/m3. 
15.Qual a eficiência da bomba?
16Desenhe um rotor de bomba centrífuga e o triângulo de velocidades na entrada da pá para a condição usualmente adotada de projeto.
17Água escoa no irrigador rotativo mostrado na FIG.1. Determine a vazão para que a velocidade angular seja igual a150 rpm, com a hipótese de torque resultante nulo. O raio R é igual a 180mm. O diâmetro de saída de água é igual a 8mm. 
Figura 1 – Esquema de um regador de jardim – questão 1.
18A Figura 2 mostra um aspersor de água que é descarregada pelas extremidades. Esboce o triângulo de velocidades proporcionalmente correto em cada saída. Considere simetria para a vazão.
Figura 1 – Esquema de um regador de jardim – questão 2.
19Para o dispositivo mostrado na FIG.1, calcule o torque do fluido no sistema para N=200rpm. Dados: 
= 200g/s; D2=5mm; (=1000kg/m3; R2=20cm, (=30.
�
Figura1. Dispositivo giratório
20Com auxílio do triângulo de velocidades, expresse a equação de Euler, H=U2Vu2/g em função da vazão em volume, Q e das constantes: U2, g, (2, D2, b2(largura do rotor na saída). Esboce o comportamento teórico ideal, HxQ para pá reta na saída ((2=90).
21Água escoa no irrigador rotativo mostrado na FIG.1. Determine a vazão para que a velocidade angular seja igual a150 rpm. Considere o atrito desprezível. O raio R é igual a 180mm. O diâmetro de saída de água é igual a 8mm. 
Figura 1 – Esquema de um regador de jardim – questão 1.
22A Figura 2 mostra um aspersor de água que é descarregada pelas extremidades. Esboce o triângulo de velocidades proporcionalmente correto em cada saída. Considere simetria para a vazão.
Figura 1 – Esquema de um regador de jardim – questão 2.
23Aplique a equação do momentum linear (quantidade de movimento) aos volumes de controle indicados na FIG.1.
Figura 1 –Volume de controle incluindo apenas o fluido - FIG1.a, à esquerda e Volume de controle incluindo o fluido e o duto - FIG2.a, à direita.
24. Demonstre que a equação das velocidades é equivalente à equação Fundamental das turbomáquinas.
Bombas – pré-seleção
25Tendo Q e H, e supondo que a bomba seja centrífuga, qual o procedimento para seleção da bomba em catálogo de fabricante.
26Desenvolva, a partir da equação da energia para tubulações, a expressão teórica da pressão manométrica de recalque, com dados experimentais compatíveis com a FIG.2: dados da tubulação e H da bomba. O reservatório de sucção está pressurizado positivamente. Os indicadores de pressão são manômetros.
Figura 2. Trecho de tubulação com bomba centrífuga.
Bombas – curvas características e semelhança
27Se a bomba for instalada em uma rede com frequência igual a 50Hz, qual a estimativa para a vazão, carga e potência, para a mesma eficiência da questão 3.
28A partir do desenho de uma bomba centrífuga instalada, deduza a expressão para a obtenção da curva característica (HxQ) à rotação constante. Cite os instrumentos e o procedimento necessário, ilustrando com pontos HxQ em um gráfico.
29Especifique, com desenhos, como se constróem as curvas de isorendimento dos catálogos dos fabricantes a partir das curvas individuais de eficiência obtidas pelo corte progressivo do rotor de um modelo de bomba para uso em uma mesma carcaça. Esboçe em uma figura, todas as curvas características usuais dos catálogos.
30Considere uma turbobomba funcionando nas seguintes condições:
Carga, H1=10m, Vazão em volume, Q1=1L/s, Diâmetro externo do rotor, D2=20cm, freqüência da rede elétrica, f1=50Hz, peso específico do fluido, (=9810N/m3, eficiência da turbobomba, (1=70%, motor de p = 4 polos, aceleração da gravidade, g=9,81m/s2. 
Para f2=60Hz, qual será o valor de H2, Q2 e
2, a potência de eixo.
32Dados de testes com uma bomba Peerless Tipo 1430 operada a 1750 rpm com um impulsor de diâmetro de 14,0 in são mostrados na TAB.1. Determine os valores de eficiência correspondente a cada vazão em volume. ( = 997kg/m3; g = 9,81m/s2
Tabela 1 Dados do ensaio da bomba Peerless Tipo 1430, a 1750 rpm
	Vazão, 
Q (gpm) 
	270 
	420 
	610 
	720 
	1000
	Carga total, 
H(ft) 
	198
	198
	195 
	165 
	123
	Potência de eixo, Weixo (hp) 
	25 
	 30 
	 35
	40
	45
33. Curvas típicas do desempenho de uma bomba centrífuga, testada com três diâmetros diferentes de impulsor são mostradas na FIG.1:
Figura 1 Curvas caracaterísticas de bomba centrífuga
Determine, com dados da FIG.1: 
(a) A vazão no ponto de melhor eficiência (PME) para o impulsor de 12 in de diâmetro.
(b) Usando transposição por escala, faça uma previsão teórica desse ponto funcionamento, em termos de vazão e carga para o mesmo fluido e impulsor de diâmetro 13 in.
36Especifique, com desenhos, como se constróem as curvas de isorendimento dos catálogos dos fabricantes a partir das curvas individuais de eficiência obtidas pelo corte progressivo do rotor de um modelo de bomba para uso em uma mesma carcaça. Esboçe em uma figura, todas as curvas características usuais dos catálogos.
Sistemas de bombeamento de ramo único
37Considere que a curva característica de uma bomba centrífuga é dada po H=H0-KQ2. Demonstre qual o valor de H0 e K da curva da bomba equivalente, resultante de duas bombas iguais em: (a)série, (b)paralelo.
38Explique, em três etapas, o procedimento de determinação do diâmetro interno real de recalque de uma instalação de bombeamento, a partir da vazão em volume.
39Demonstre graficamente, a variação do ponto de funcionamento de um sistema com a variação da rotação de uma bomba centrífuga.
40. Água é bombeada através do sistema de escoamento mostrado na FIG.1.
Figura 1 Sistema de bombeamento. Sem escala.
Dados hipotéticos:
Vazão em volume, Q = 10[L/s]; viscosidade cinemática, ( = 1,0.10-6 [m2/s] ; g=9,81m/s2 ;Patm = 9,5 [m]
Todos os valores de coeficientes de perda de carga localizada, Ki = 1[/].
Todos os valores de comprimento de duto, Li = 10[m], exceto L5 = 1[m]
Cota im = 1[m]; Cota de altura geométrica, Hg=10[m]; Cota z0 = 1[m]
Duto hidraulicamente liso, f = 0,316/RE0,25, calculado com 4 casas decimais.
Diâmetro interno real de sucção, Ds=120,0[mm]; Diâmetro interno real de recalque, Dr=100,0[mm]
Pede-se: 
 A altura útil requerida pelo sistema.
 A pressão manométrica indicada no manômetro.
A bomba tem apenas a válvula gaveta para bloqueio e um bocal de área variável na saída do recalque para regulagem da altura do jato. Deseja-se um jato de água na vazão de Q [L/s] com a válvula gaveta toda aberta e uma altura H [mca], indicada na FIG.1, proporcionada pela regulagem do bocal de área variável. O rservatório está aberto para a atmosfera e tem nível constante. 
Monte o problema com os dados, procedimentos e equações necessárias para definir teoricamente:
a) A velocidade da água, na saída do bocal da tubulação de recalque, para vencer a altura H desejada.
b) o diâmetro da tubulação de sucção e de recalque. 
c) a altura útil para seleção da bomba.
Figura 1. Montagem para quintal com reservatório à pressão atmosférica.
XXXX6exercicioAGO20-fim
� EMBED Equation.3 ���
R2
D2
U2
(2
_1319303145.bin
_1322920922.bin
_1335891176.bin
_1319303269.bin
_1211021175.unknown
_1284299613.bin_1286033933.bin
_1283094726.bin
_1211020785.unknown
_1211020510.unknown