ATIVIDADE 2 MAQUINAS HIDRÁULICAS

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Pergunta 1
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da resposta:
A fundamentação teórica e prática dos números adimensionais é imprescindível para a
determinação de parâmetros hidráulicos importantes utilizados nas simulações hidráulicas.
No estudo das máquinas hidráulicas, uma experimentação bem fundamentada possibilitará
a posterior caracterização da sua curva de desempenho e originará diversos dados
indicativos da sua tendência de comportamento.
 
Sobre os números adimensionais, assinale a alternativa correta.
O número de Reynolds é obtido relacionando as forças de inércia e as viscosas que atuam
sobre um fluido durante seu escoamento. Seu valor contribui com o entendimento do regime
de escoamento de escoamento do fluido.
O número de Reynolds é obtido relacionando as forças de inércia e as viscosas que
atuam sobre um fluido durante seu escoamento. Seu valor contribui com o
entendimento do regime de escoamento de escoamento do fluido.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois
o número de Reynolds é obtido relacionando as forças de inércia e as viscosas que atuam
sobre um fluido durante seu escoamento, como deduzido por meio destas equações:
 à 
 
Pergunta 2
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da resposta:
 A teoria dos modelos, juntamente com a análise de semelhança mecânica, busca diminuir
o risco dos erros na execução de projeto das máquinas de grande porte, pois permite o
estudo de modelos reduzidos. Essa teoria é utilizada, também, para avaliar o desempenho
real de diversas máquinas de hidráulicas ditas como semelhantes. Entretanto, para que o
teste do modelo forneça dados confiáveis para prever o comportamento do protótipo,
alguns requisitos básicos precisam ser atendidos.
Considerando o exposto, bem como o seu conhecimento sobre análise dimensional e
semelhança de bombas, analise as afirmativas a seguir.
I. Os requisitos básicos que precisam ser atendidos são: a semelhança dinâmica, a
semelhança cinemática e a semelhança geométrica, entre o protótipo e o modelo.
 
II. Na maioria das vezes, realizar experimentos ou testes com protótipos em tamanho real é
inviável. Diante disso, a maneira de se avaliar o comportamento do protótipo é por meio de
testes dos modelos em laboratório.
 
III. Define-se a constante cinemática K como a soma entre as dimensões lineares L do
protótipo e do modelo.
 
IV. A formulação matemática da velocidade específica de uma bomba não leva em
consideração a teoria de semelhança mecânica, já que esse parâmetro é puramente
experimental.
 
Está correto o que se afirma em:
I e II, apenas.
I e II, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, para que duas bombas (protótipo e modelo)
sejam consideradas semelhantes, estas devem atender aos critérios de: semelhança dinâmica,
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semelhança cinemática e semelhança geométrica. Além disso, nas situações em que realizar
testes com protótipos em tamanho real é inviável, ou seja, quando o protótipo é muito grande
ou não está disponível para uso, realizam-se os testes em modelos, nas bancadas de um
laboratório.
Pergunta 3
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da resposta:
Instala-se uma bomba hidráulica com curva característica dada pela função H= 80 -
10 5 .Q², em que Q representa a vazão em m³/s e H, altura manométrica em m. A bomba
será utilizada para recalcar o fluido entre dois reservatórios desnivelados em 15 m de
altura. É possível desconsiderar os efeitos das perdas de carga. O diâmetro da tubulação
permaneceu constante.
Sobre os valores para a vazão volumétrica e para a altura manométrica no ponto de
operação, assinale a alternativa correta.
2,55 x 10 -2
m³/s e 15m.
2,55 x 10-2
m³/s e 15m.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, como as perdas foram desprezadas, então: 
H sistema=H bomba
(as alturas manométricas da bomba e do sistema são igualadas), portanto H= 15m.
Substituindo 15m em H na equação de segundo grau que representa a altura manométrica, a
vazão Q encontrada será: 2,55 x 10 -2
m³/s.
Pergunta 4
São obtidas três curvas características para uma bomba axial, por meio de ensaios em
bancadas hidráulicas. A curva (a) mostra o aspecto geral da curva, altura manométrica
versus vazão, para as bombas axiais. A curva (b) ilustra o traçado da curva, que representa
a variação do rendimento de uma bomba axial com sua vazão, e a curva (c) indica o
comportamento da potência desenvolvida por uma bomba axial para variadas vazões.
Vejamos a figura na sequência.
 
Fonte: Adaptada de Baptista e Lara (2010).
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da resposta:
#PraCegoVer : a figura ilustra os aspectos gerais de três curvas características das
bombas axiais. Na parte superior, a primeira é a figura (a), que mostra o aspecto geral da
curva, altura manométrica, no eixo vertical, versus vazão, no eixo horizontal, para as
bombas axial. A curva apresenta uma inclinação acentuada e negativa, indicando que a
grandeza altura manométrica reduzirá rapidamente, à medida que caminhamos para a
direita do eixo horizontal, ou seja, para maiores valores de vazão. Logo abaixo, a figura (b)
ilustra o traçado da curva que representa a variação do rendimento de uma bomba axial
com sua vazão. A curva possui um formato parecido ao de uma parábola, que nasce na
origem dos eixos, cresce até a região central da figura e, em seguida, apresenta uma
queda com menor inclinação em relação à zona de crescimento. Mais abaixo, a última e
terceira, a figura (c) indica o comportamento da potência desenvolvida por uma bomba
axial em função da vazão. A figura consiste em uma reta, ou seja, equação do primeiro
com coeficiente angular negativa e que decresce, rapidamente, para a direita, indicando
que a potência e a vazão são grandezas inversamente proporcionais.
 
Sobre o comportamento das curvas características das bombas axiais nos trechos
mostrados na figura, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s)
e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) As três curvas características mostradas na figura foram obtidas por meio da variação
da vazão volumétrica de fluido bombeado por uma bomba axial.
II. ( ) A potência e a vazão são grandezas inversamente proporcionais no trecho mostrado
na curva (c).
III. ( ) No trecho da curva característica mostrado em (a), altura manométrica e vazão são
grandezas diretamente proporcionais.
IV. ( ) A curva característica mostrada em (b) indica que existem valores de vazão para os
quais o rendimento da bomba será otimizado.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, V, F, V.
V, V, F, V.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, por meio da observação das três curvas,
nota-se que o eixo horizontal de todas elas representa a vazão e a sua variação é o que
possibilitou a obtenção dos vários pontos que deram origem para as curvas. Como ilustrado na
curva (c), a potência e a vazão são inversamente proporcionais. Entretanto, como pode ser
notado na figura (a), a altura manométrica e a vazão são grandezas inversamente
proporcionais, pois o aumento de uma gera a queda na outra. Por fim, a região superior da
curva rendimento versus vazão indica que existem valores ótimos para a vazão volumétrica da
bomba.
Pergunta 5
No estudo da análise dimensional e semelhança de bombas hidráulicas, é importante
reforçar que qualquer variação nas dimensões de uma bomba influenciará, em muito, as
grandezas: potência, altura manométrica e vazão. Esse fato é evidenciado pelas equações
destacadas na sequência.
 
 
 
 
Uma bomba hidráulica modelo, com rotor de 220 mm de diâmetro, recalcou água até uma
altura manométrica de 19 m, quando a rotação do motor de acionamento era de 1.400 rpm.
Será instalada uma bomba protótipo, geometricamentesemelhante, com diâmetro de rotor
igual a 260 mm, girando a 1.650 rpm. O fluido e as demais condições cinemáticas e
dinâmicas foram mantidas constantes.
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Sobre os valores dos parâmetros hidráulicos presentes nas equações de semelhança,
assinale a alternativa correta.
A altura manométrica alcançada pelo protótipo será de, aproximadamente, 36,9 m.
A altura manométrica alcançada pelo protótipo será de, aproximadamente,
36,9 m.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o valor de K será:
 k = 1,1818. Aplicando o valor de K na expressão que relaciona
potência com rotação, encontra-se a altura manométrica alcançada pelo protótipo:
 36,86 m
Pergunta 6
A curva característica Hm x Q de uma bomba centrífuga é obtida por meio de ensaios nas
bancadas dos fabricantes e traz informações importantes sobre a faixa de operação da
bomba. Na sequência, a figura ilustra o traçado da curva característica da altura
manométrica versus vazão de uma bomba centrífuga.
 
Fonte: Adaptada de Baptista e Lara (2010).
#PraCegoVer : a figura mostra o aspecto geral da curva: altura manométrica, no eixo
vertical, versus vazão, no eixo horizontal, para as bombas centrífugas. A curva apresenta
uma leve inclinação negativa, indicando que a grandeza altura manométrica reduzirá, à
medida que caminhamos para a direita do eixo horizontal, ou seja, para maiores valores de
vazão.
 
Com base no exposto e na figura apresentada, bem como nos conhecimentos a respeito
das curvas características de uma bomba centrífuga, analise as asserções a seguir e a
relação proposta entre elas. 
 
I. No trecho da curva característica mostrado na figura, as grandezas altura manométrica e
vazão apresentam relação inversamente proporcional.
Pois:
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II. As bombas centrífugas geram curvas características H m x Q que podem ser expressas,
perfeitamente, por uma função de primeiro grau.
A seguir, assinale a alternativa correta.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa
correta da I.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois a asserção I é uma proposição
verdadeira. As grandezas altura manométrica e vazão são inversamente proporcionais no
trecho mostrado, ou seja, na faixa de operação ilustrada no gráfico, aumentando os valores de
vazão, observa-se uma queda na altura manométrica. Além disso, a asserção II é uma
proposição falsa, pois o formato das curvas características Hm x Q para as bombas centrífugas
apresenta, geralmente, um formato aproximadamente parabólico.
Pergunta 7
Para a obtenção das principais curvas características de uma bomba centrífuga, é comum
que a vazão seja variada nas bancadas de teste. Assim, é possível observar o
comportamento das demais grandezas em função dela. A figura ilustra os aspectos gerais
de três curvas características das bombas centrífugas. A curva (a) mostra o aspecto geral
da curva, altura manométrica versus vazão, para as bombas centrífugas. Já a curva (b)
ilustra o traçado da curva que representa a variação do rendimento de uma bomba
centrífuga com sua vazão, e a curva (c) indica o comportamento da potência desenvolvida
por uma bomba centrífuga para variadas vazões.
 
Fonte: Adaptada de Baptista e Lara (2010).
#PraCegoVer : a figura ilustra os aspectos gerais de três curvas características das
bombas centrífugas. Na parte superior, a
primeira é a figura (a), que mostra o aspecto geral da curva, altura manométrica, no eixo
vertical, versus vazão, no eixo horizontal, para as bombas centrífugas. A curva apresenta
uma leve inclinação negativa, indicando que a grandeza altura manométrica reduzirá, à
medida que caminhamos para a direita do eixo horizontal, ou seja, para maiores valores de
vazão. Logo abaixo, a figura (b) ilustra o traçado da curva que representa a variação do
rendimento de uma bomba centrífuga com sua vazão. A curva possui um formato
parabólico, que nasce na origem dos eixos, cresce até a região central da figura e, em
seguida, apresenta uma queda. Mais abaixo, a última e terceira, a figura (c) indica o
comportamento da potência desenvolvida por uma bomba centrífuga em função da vazão.
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A figura consiste em uma reta, ou seja, equação do primeiro grau que intercepta o eixo
vertical, potência e cresce suavemente para a direita, indicando que a potência e a vazão
são grandezas diretamente proporcionais.
 
A respeito das curvas características das bombas centrífugas nos trechos mostradas na
figura, analise as afirmativas a seguir e assinale V
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) A curva (b) indica que a relação entre o rendimento e a vazão de uma bomba
centrífuga segue um comportamento aproximadamente parabólico, possibilitando, assim, a
determinação de valores de vazão para a obtenção do melhor rendimento.
II. ( ) A potência e a vazão são grandezas diretamente proporcionais.
III. ( ) Altura manométrica e vazão são grandezas diretamente proporcionais.
IV. ( ) As três curvas características mostradas na figura foram obtidas por meio da
variação da vazão volumétrica de fluido bombeado por uma bomba centrífuga.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, V, F, V.
V, V, F, V.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o comportamento parabólico da curva
rendimento versus vazão permite que exista valores ótimos de vazão que estão situados
próximos ao vértice da parábola. Como ilustrado na curva (c), a potência e a vazão são
diretamente proporcionais e possuem uma relação que corresponde a uma função de primeiro
grau. Entretanto, como pode ser notado na figura (a), a altura manométrica e a vazão são
grandezas inversamente proporcionais, pois o aumento de uma gera a queda na outra. Por fim,
por meio da observação das três curvas, nota-se que o eixo horizontal de todas elas representa
a vazão e a sua variação é o que possibilitou a obtenção dos vários pontos que deram origem
para as curvas.
Pergunta 8
Por mais ampla que seja a faixa de trabalho de uma bomba, seu ponto de operação será
definido levando em consideração os parâmetros hidráulicos de toda instalação hidráulica.
Assim, o ponto de operação será obtido por meio da interseção da curva característica da
bomba, com a curva característica do sistema de tubulações. Na sequência, a figura
mostra que a intercepção da curva do sistema com a curva da bomba dará origem ao
ponto de operação.
 
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Fonte: Baptista e Lara (2010, p. 158).
#PraCegoVer : a figura ilustra o gráfico altura manométrica Hm no eixo vertical versus
vazão Q, no eixo horizontal. À esquerda, a curva da bomba (CB) se origina cortando o
eixo vertical na sua parte superior do gráfico e decresce suavemente ao se deslocar para a
direita. Na região inferior do eixo vertical, na altura H g , ou altura geométrica, origina-se a
curva do sistema (CS). Essa curva cresce suavemente da esquerda para a direita. Ambas
as curvas se interceptam mais à direita em um ponto denominado ponto de operação.
 
 
Ao ter em vista o seu conhecimento sobre as curvas características das bombas e do
sistema de tubulação, bem como o ponto de operação do conjunto, assinale a alternativa
correta.
A curva característica para um sistema de tubulação é construída considerando o percurso
entre o reservatório inferior e o reservatório superior.
A curva característica para um sistema de tubulação é construída considerando o
percurso entre o reservatório inferior e o reservatório superior.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois se desenvolve a curva característica para um
sistema de tubulação considerando todas as perdas de carga distribuídas e localizadas,além
dos comprimentos equivalentes, dentre outros fatores específicos de cada método, existentes
no percurso entre o reservatório inferior e o reservatório superior.
Pergunta 9
Devido à grande quantidade de bombas existentes, não há um único método para realizar
a escolha de forma mais adequada. Entretanto, os critérios mais considerados para a
seleção das bombas são: altura manométrica, característica do fluido, vazão,
características da instalação, dentre outros. Após a definição do tipo de bomba, deve-se
escolher o modelo mais compatível do fabricante ao atendimento da instalação. Um
exemplo de “ábaco de cobertura” do fabricante KSB está ilustrado na figura evidenciada na
sequência.
 
Fonte: Silva (2003, p. 2).
#PraCegoVer : a figura representa um ábaco de cobertura do fabricante de bombas KSB.
O eixo vertical representa a altura manométrica H e possui 8 valores em ordem crescente,
de baixo para cima. Esses valores são, respectivamente: 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 38. O
eixo horizontal representa a vazão e possui 15 valores crescentes, da esquerda para a
1 em 1 pontos
Quinta-feira, 18 de Novembro de 2021 23h42m
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direita. Esses valores são, respectivamente: 2, 4, 6, 8, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 200,
300, 400 e 500. Uma linha vermelha horizontal é traçada cortando o eixo vertical na altura
manométrica H m igual a 26 metros, e outra linha vermelha vertical é traçada cortando o
eixo horizontal na vazão volumétrica Q igual a 12m³/h. A interseção dessas duas linhas,
mais à esquerda do ábaco, está dentro da região denominada como 40-250, que
representa o modelo da bomba a ser escolhido. Abaixo da região 40-250, existem,
também, as regiões: 32-300 e 40-160. Acima, existe a região 50-250. À direita e de cima
para baixo, existem, respectivamente, as regiões: 65-250, 80-250, 100-250, 80-200, 125-
250, 100-200, 65-160, 80-160 e 50-160.
 
Considerando o ábaco de cobertura KSB para a escolha do modelo de bomba, analise as
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. ( ) Para a altura manométrica de 25m e vazão de 9m³/h, o modelo 40-250 seria o mais
indicado.
II. ( ) Para a altura manométrica de 20m e vazão de 4m³/h, o modelo 32-200 seria o mais
indicado.
III. ( ) Para a altura manométrica de 19m e vazão de 200m³/h, o modelo 80-200 seria o
mais indicado.
IV. ( ) Para a altura manométrica de 10m e vazão de 6m³/h, o modelo 40-160 seria o mais
indicado.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, V, F, V.
V, V, F, V.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, para a altura manométrica de 25m e vazão de
9m³/h, o modelo 40-250 seria o mais indicado. Já para o modelo 32-100, a altura manométrica
de 20m e a vazão de 4m³/h se encontram dentro da faixa de sua operação. Por último, para a
altura manométrica de 10m e vazão de 6m³/h, o modelo 40-160 se mostra adequado.
Pergunta 10
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Por meio dos ensaios, é possível obter diversas combinações de alturas manométricas e
vazões que constituem a faixa de operação de uma bomba. O conjunto com todos esses
pontos dá origem a uma curva característica que, por sua vez, serve como fonte de
diversas informações, como: desenvolvimento da potência em função da vazão, variação
do rendimento em função da vazão, dentre outras.
 
Sobre as curvas características das bombas, assinale a alternativa correta.
As curvas características são obtidas em ensaios nas bancadas dos fabricantes e podem ser
entendidas como um retrato da faixa de operação ou de funcionamento das bombas, nas
variadas situações.
As curvas características são obtidas em ensaios nas bancadas dos fabricantes e
podem ser entendidas como um retrato da faixa de operação ou de funcionamento das
bombas, nas variadas situações.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois os fabricantes, por meio dos ensaios, em suas
bancadas próprias, conseguem obter diversas curvas características da bomba testada. Essas
curvas são fornecidas aos consumidores finais por intermédio dos catálogos técnicos,
permitindo, assim, que todos tenham ciência da faixa de operação para determinada bomba.
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