Lista 9 - Máquina de Fluidos

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5.6: Os dados de uma usina hidrelétrica na qual será instalada uma turbina hidráulica do tipo 
Francis são os seguintes: 
QD = 312 m3/s, H = 80 m; D4 = 6,85 m; n = 112,5 rpm; 
WE = 220,28 MW. 
No laboratório de ensaios dispõe-se de um reservatório de nível constante com queda disponível 
de 6,5 m e vazão de 0,08 m3/s. Considere ρ = 1000 kg/m3. Pretendendo-se projetar e ensaiar um 
modelo reduzido no laboratório, pergunta-se: 
a) Qual deverá ser o diâmetro de entrada do rotor do modelo? 
b) Com que velocidade de rotação deverá ser realizada o ensaio? 
c) Qual a potência que será medida pelo freio dinamométrico, considerando-se o efeito de 
escala sobre o rendimento? 
 
5.7: O rotor de uma bomba centrífuga projetada para recalcar 2 m3/s de água a uma altura de 35 
m, possui um diâmetro de saída D5 = 1 m. A velocidade de rotação de projeto é de 500 rpm. Um 
modelo reduzido desta bomba, construído com um rotor de diâmetro D5m = 0,4 m e ensaiado com 
uma velocidade de rotação de 900 rpm, consumiu uma potência no eixo 
WE = 65 kW. Levando 
em consideração o efeito de escala sobre o rendimento, determinar: 
a) A velocidade de rotação específica do modelo; 
b) A vazão do modelo; 
c) A altura de elevação do modelo; 
d) O rendimento previsto para a bomba protótipo. 
e) A potência no eixo da bomba protótipo. 
 
5.8: Uma turbina modelo de 390 mm de diâmetro, desenvolve 9 kW de potência, com um 
rendimento de 70 %, a uma velocidade de rotação de 1500 rpm, sob uma queda de 10 m. Uma 
turbina geometricamente semelhante, de 1950 mm de diâmetro, operará sob uma queda de 
40 m. Levando em consideração o efeito escala sobre o rendimento, calcule: 
a) A velocidade de rotação; 
b) A potência consumida desta turbina.