atividade 2 MÁQUINAS HIDRÁULICAS

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	VANESSA CRISTINA DOS SANTOS APOLINARIO
	Curso
	GRA0832 MÁQUINAS HIDRÁULICAS GR2203-212-9 - 202120.ead-17627.01
	Teste
	ATIVIDADE 2 (A2)
	Iniciado
	05/12/21 13:38
	Enviado
	05/12/21 16:15
	Status
	Completada
	Resultado da tentativa
	10 em 10 pontos  
	Tempo decorrido
	2 horas, 37 minutos
	Resultados exibidos
	Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários
· Pergunta 1
1 em 1 pontos
	
	
	
	 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:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I e II, apenas.
	Resposta Correta:
	 
I e II, apenas.
	Comentário da resposta:
	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, 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 2
1 em 1 pontos
	
	
	
	Um dos critérios mais considerados para a seleção de bombas faz uso do ábaco que relaciona potência com vazão de fluido bombeado. Essa análise permite encontrar o diâmetro de rotor adequado e, em seguida, o modelo de bomba mais adequado. Deve-se, portanto, escolher o modelo mais compatível do fabricante. Um exemplo de “ábaco de cobertura” potência versus vazão, do fabricante KSB, está representado na figura evidenciada na sequência.
 
Fonte: Silva (2003, p. 19).
#PraCegoVer :   a figura representa um ábaco de cobertura do fabricante de bombas KSB. O eixo vertical representa a potência P em cv e possui 7 valores em ordem crescente, de baixo para cima. Esses valores são, respectivamente: 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7. O eixo horizontal representa a vazão e possui 8 valores crescentes, da esquerda para a direita. Esses valores são, respectivamente: 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 e 35 metros cúbicos por hora. Existem, também, 5 curvas que representam 5 diâmetros diferentes. Essas curvas apresentam leve crescimento indo para a direita. De baixo para cima, essas curvas representam os seguintes diâmetros: 208mm, 221mm, 234mm, 247mm e 260mm.
 
Considerando o ábaco de cobertura KSB para a seleção do diâmetro do rotor, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. (  ) Para a potência de 2,5 cv e vazão de 22 m³/h, o diâmetro de rotor mais adequado para a bomba seria de 208 mm.
II. (  )  Para a potência de 5 cv e vazão de 26 m³/h, o diâmetro de rotor mais adequado para a bomba seria de 260 mm.
III. (  )  Para a potência de 5 cv e vazão de 30 m³/h, o diâmetro de rotor mais adequado para a bomba seria de 234 mm.
IV. (  ) Para a potência de 2,5 cv e vazão de 10 m³/h, o diâmetro de rotor mais adequado para a bomba seria de 234 mm.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F, V.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F, V.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois, para a potência de 2,5 cv e vazão de 22 m³/h, o diâmetro de rotor mais adequado para a bomba seria o de 208 mm. Já para o rotor de 260mm, a potência de 5 cv e a vazão de 26 m³/h se encontram dentro da faixa aceitável. Por último, para a potência de 2,5 cv e vazão de 10 m³/h, o diâmetro de rotor de 234 mm se mostra adequado.
	
	
	
· Pergunta 3
1 em 1 pontos
	
	
	
	O dimensionamento e a seleção da bomba dependem da determinação de detalhes construtivos. Alguns dos parâmetros técnicos são: o tipo de rotor, o tipo de selagem do eixo, o tipo de acoplamento, a quantidade de estágios, dentre outros.
Sobre os parâmetros técnicos construtivos inerentes às bombas hidráulicas, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. (  ) A altura manométrica ajudará a definir se uma bomba de simples estágio irá ser adequada ou se haverá necessidade de uma com múltiplos estágios.
II. (  ) Em serviços médios ou pesados, recomendam-se os anéis de desgaste para proteção da voluta e as luvas de eixo para proteção do eixo na região próxima à selagem.
III. ( ) Para os casos em que a bomba irá trabalhar com fluidos inflamáveis, contaminantes ou de maior custo, a opção recomendada para a selagem é a feita por gaxetas para se evitar o contato com o meio externo.
IV. (  ) Em sistemas com rotor revestido ou fabricado com materiais especiais, pode-se verificar o uso de polia e correia; entretanto, é mais comum o acoplamento direto, por ser mais eficiente.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F, V.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F, V.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois uma maior quantidade de estágios proporcionará um maior acrescimento na pressão do fluido, possibilitando ampliar a altura manométrica. Os anéis de desgaste e as luvas de eixo contribuem, respectivamente, para a proteção da voluta e do eixo, pois formam uma barreira de mecânica de proteção. A selagem mecânica é a mais indicada para se evitar contato do fluido com o meio externo, porém apresenta um maior custo. Por fim, em rotores especiais, é comum o tipo de acoplamento direito, devido à sua maior eficiência, segurança e qualidade construtiva.
	
	
	
· Pergunta 4
1 em 1 pontos
	
	
	
	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).
#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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F, V.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F, V.
	Comentário da resposta:
	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
1 em 1 pontos
	
	
	
	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 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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F, V.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F, V.
	Comentário da resposta:
	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 6
1 em 1 pontos
	
	
	
	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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
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:
	 
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.
	Comentário da resposta:
	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.
	
	
	
· Pergunta 7
1 em 1 pontos
	
	
	
	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:
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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	Resposta Correta:
	 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois a asserção I é uma proposição verdadeira. Ao analisar a figura, nota-se que altura manométrica e vazão são grandezas inversamente proporcionais no trecho mostrado. 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 8
1 em 1 pontos
	
	
	
	A teoria de semelhança mecânica permite a construção de várias curvas características de uma bomba;basta que se conheça a curva característica em uma determinada rotação e a nova rotação. A figura mostra duas curvas características para a mesma bomba, submetida a rotas diferentes, n 1 e n 2.   A teoria de semelhança mecânica permite antever essas modificações. Os pares de pontos (A 1 e A 2 ) e (B 1 e B 2 ) são chamados de pontos homólogos.
 
 
Fonte: Baptista e Lara (2010, p. 154).
#PraCegoVer : a figura mostra duas curvas características em um mesmo gráfico de altura manométrica versus vazão para a mesma bomba centrífuga, submetida a rotas diferentes, n 1 e n 2 . O eixo vertical, que representa a altura manométrica H, possui 4 pontos indicados como: HmB 1 , HmA 1 , HmB 2 e HmA 2 , respectivamente de baixo para cima. O eixo horizontal, que representa a vazão Q, possui 4 pontos, Q A1 , Q A2 , Q A3 e Q A4 , respectivamente, da esquerda para a direita. A curva 2, que está na parte superior do gráfico, decresce, rapidamente, da esquerda para a direita. Ela contém dois pontos (A 2 e B 2 ), que estão projetados sobre o eixo das vazões. O primeiro ponto, mais à esquerda, é o ponto A 2 , que está projetado sobre o ponto Q A2 , por meio de uma linha vertical pontilhada. O segundo ponto, mais à direita, é o ponto B 2 , que está projetado sobre o ponto Q B2 , por meio de uma linha vertical pontilhada. Logo abaixo, encontra-se a curva 1, que está na parte superior do gráfico. Ela decresce, rapidamente, da esquerda para a direita. Contém dois pontos (A 1 e B 1 ), que estão projetados sobre o eixo das vazões. O primeiro ponto, mais à esquerda, é o ponto A 1 , que está projetado sobre o ponto Q A1 , por meio de uma linha vertical pontilhada. O segundo ponto, mais à direita, é o ponto B 1 , que está projetado sobre o ponto Q B1 , por meio de uma linha vertical pontilhada. Os pares de pontos (A 1 e A 2 ) e (B 1 e B 2 ) são chamados de pontos homólogos, pois possuem a mesma eficiência, devido à manutenção da semelhança mecânica.
 
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. Os pares de pontos (A 1 e A 2 ) e (B 1 e B 2 ) são chamados de pontos homólogos, pois possuem a mesma eficiência.
Pois:
II. Os pares de pontos (A 1 e A 2 ) e (B 1 e B 2 ) são obtidos devido à manutenção das condições de semelhança mecânica.
A seguir, assinale a alternativa correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	Resposta Correta:
	 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois as asserções I e II são proposições verdadeiras. A asserção I é uma proposição verdadeira, visto que os pares de pontos A e B mostrados nas curvas Hm x Q são homólogos, já que possuem a mesma eficiência, devido ao fato de ambos fazerem parte da família de curvas geradas pela relação de semelhança:
  = k. A asserção II também é uma proposição verdadeira, pois a relação  garante que sejam mantidas as condições de semelhança para os pares de pontos (A 1 e A 2) e (B 1 e B 2).
Além disso, a asserção II é uma justificativa da I, pois a obtenção dos pontos, por meio das condições de semelhança, garante que esses pontos sejam homólogos, ou seja, que possuam a mesma eficiência. 
	
	
	
· Pergunta 9
1 em 1 pontos
	
	
	
	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, geometricamente semelhante, 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.
 
Sobre os valores dos parâmetros hidráulicos presentes nas equações de semelhança, assinale a alternativa correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
A altura manométrica alcançada pelo protótipo será de, aproximadamente, 36,9 m.
	Resposta Correta:
	 
A altura manométrica alcançada pelo protótipo será de, aproximadamente, 36,9 m.
	Comentário da resposta:
	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 10
1 em 1 pontos
	
	
	
	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.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
2,55 x 10 -2
m³/s e 15m.
	Resposta Correta:
	 
2,55 x 10-2
m³/s e 15m.
	Comentário da resposta:
	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.
	
	
	
Domingo, 5 de Dezembro de 2021 16h16min32s BRT