Aula 05 - Perdas de energia e rendimento

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PERDAS DE ENERGIA E RENDIMENTO DAS MÁQUINAS FLUXO
Prof. Dr. Charles Assunção
HIPÓTESES DE UMA MÁQUINA IDEAL
 Ausência de atrito viscoso
 Rugosidade das superfícies desprezível
 Inexistência de folgas
 Escoamento tangencial às superfícies e sem descolamento
 
PERDA DE ENERGIA
 Perdas internas
● Hidráulicas
● Por fugas ou volumétricas
● Por atrito de disco
 Perdas externas: mecânicas
 
PERDAS HIDRÁULICAS
 Atrito entre o fluido e a superfície da máquina
 Descolamento da camada limite provocado pelas formas de contorno 
internos das pás, aletas e outras partes
 Mudança brusca de direção e seção nos canais
 Choque do fluido contra o bordo de ataque das pás (ocorre quando a 
máquina opera fora do ponto de projeto)
 
TURBILHÕES PROVOCADOS POR DESCOLAMENTO DA CORRENTE 
FLUIDA
 
Fonte: Henn, E.A.L,.Máquinas de fluido. 3º ed, Santa Maria – RS: Editora UFSM, 2012
Pás móveis do rotor Pás fixas do sistema diretor
PERDAS VOLUMÉTRICAS
Fonte: Henn, E.A.L,.Máquinas de fluido. 3º ed, Santa Maria – RS: Editora UFSM, 2012
PERDAS POR ATRITO DE DISCO
RENDIMENTO HIDRÁULICO
 Máquinas de fluxo motoras
 
 Máquinas de fluxo geradoras
 
RENDIMENTO VOLUMÉTRICO
 Máquinas de fluxo motoras
 
 Máquinas de fluxo geradoras
 
RENDIMENTO DE ATRITO DE DISCO
 Máquinas de fluxo motoras
 
 Máquinas de fluxo geradoras
 
RENDIMENTO INTERNO
 Potência disponível para acionar uma máquina motora
 
 Potência interna da máquina motora
 
 Rendimento interno da máquina motora
 
RENDIMENTO INTERNO
 Potência transmitida ao fluido em uma máquina geradora
 
 Potência interna da máquina geradora
 
 Rendimento interno da máquina motora
 
RENDIMENTO MECÂNICO
 Máquinas de fluxo motoras
 
 Máquinas de fluxo geradoras
 
RENDIMENTO TOTAL
 Máquinas de fluxo motoras
 
 Máquinas de fluxo geradoras
 
 Rendimento geral
 
RENDIMENTO TOTAL
 Máquinas de fluxo motoras
 
 Máquinas de fluxo geradoras
 
PERDAS DE ENERGIA E RENDIMENTO DAS MÁQUINAS FLUXO
Prof. Dr. Charles Assunção
O rotor de uma bomba centrífuga tem diâmetro externo de 260 mm e gera uma vazão 
de 72 m³/h de água, quando opera a 3480 rpm. O ângulo de inclinação das pás e a 
largura na saída do rotor são β5 = 22° e b5 = 5 mm, respectivamente. Considerando o 
rendimento volumétrico de 95%, rendimento hidráulico de 75%, fator de potência de 
1,3, pressão na admissão de - 49,05 kPa, tubulações de entrada e saída de mesmo 
diâmetro e elevação, calcule a pressão indicada no manômetro de descarga da 
bomba.
O rotor de um ventilador centrífugo que insufla ar de massa específica 1,2 kg/m³, com 
diferencial de pressão total de 576 Pa, apresenta as seguintes características: n = 1200 
rpm, β5 = 135°, α4 = 90°, b5 = b4 = 70 mm, D5 = 350 mm, D4 = 280 mm, μ = 1,25, ηh = 
0,75, ηv = 0,88, ηa = 0,98, ηm = 0,95. Desprezando a espessura das pás, calcular:
a) a potência no eixo do ventilador
b) o ângulo de inclinação das pás na entrada do rotor
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