Fenômenos dos Transportes - Atividade A1

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GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI 
 
 
 
FENÔMENOS DOS 
TRANSPORTES 
 
ATIVIDADE A1 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
JULIO ALAFE COPA 
UNIVERDADE ANHEMBI MORUMBI
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI 
A cavitação é um fenômeno que ocorre devido a uma redução da pressão 
em uma tubulação, abaixo da pressão de vapor, de um líquido que flui por essa 
tubulação. Desta maneira, são formadas bolhas que se rompem e agridem o 
metal da tubulação. O fenômeno da cavitação é a principal causa de manutenção 
em turbinas hidráulicas e térmicas, que devem ser acompanhadas de perto para 
que a produção de energia ou calor não seja comprometido. 
A cavitação pode ser benéfica quando a intenção é fazer uma limpeza 
ultrassônica em algum equipamento, por exemplo, em turbinas ou bombas 
afetadas por caramujos que grudam nas pás, mas na maioria das vezes tem um 
efeito danoso sobre a tubulação como: vibrações, redução do desempenho 
hidrodinâmico do equipamento e ruídos muito altos. Inclusive, quando a 
cavitação ocorre em cascos de navios, pode reduzir a velocidade da 
embarcação. 
Baseado nesse texto, deste importante tópico, e em uma pesquisa que 
você fará sobre cavitação, responda às questões abaixo sobre o que ocorre nos 
fenômenos de transporte de fluidos:
 
O que é cavitação e como ela pode ser controlada? 
A cavitação é o fenômeno de vaporização de um líquido em função da redução 
pressão em determinadas regiões durante o escoamento. 
Todo fluído no estado líquida possui uma pressão de vapor, sobre a qual ocorre 
a transformação do estado líquido para o gasoso. O valor dessa pressão pode 
variar em função da temperatura para cada tipo de fluído. 
Em determinados regiões de um sistema hidráulico, a pressão pode decrescer 
durante o escoamento ou existir zonas de baixa pressão, como, por exemplo, na 
entrada de sucção de uma bomba de recalque. Nesses pontos do processo, 
quando a pressão de escoamento atinge a pressão de vapor do fluído, parte de 
suas moléculas alcance quantidade de movimento suficiente para superar as 
forças intermoleculares de coesão e se desprendam do líquido, ou seja, 
vaporizem e formem bolhas de vapor. 
Quando essas bolhas alcançam as zonas de alta pressão, elas são forçadas a 
voltar para o estado líquido de forma brusca, ocasionando um efeito chamado 
de implosão. Esse efeito atinge o material dos equipamentos hidráulicos em 
contatos e pode causar desgastes, corrosão e perfurações ao longo do tempo. 
Para controlar a cavitação, é necessário dimensionar o sistema hidráulico de 
modo a evitar que nas regiões de baixa pressão tenha-se uma pressão inferior 
ou igual a pressão de vapor do fluído ecoado. Um exemplo de medida que pode 
ser tomada nesse sentido, seria prever uma pressão de coluna d’água na 
tubulação de sucção de bomba hidráulica, seja proveniente da própria tubulação 
ou de um tanque de armazenamento. 
 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI 
Como esse fenômeno prejudica as instalações de água nas residências e 
prédios e no sistema de tratamento de água das cidades? 
Esse fenômeno pode prejudicar as instalações de água nas residências, prédios 
e sistema de tratamento de água porque provoca danos aos equipamentos 
hidráulicos, podendo indisponibilizar as instalações hidráulicas temporariamente 
para manutenção, ou diminuindo a eficiência do sistema, ocasionando maior 
consumo de energia e/ou falhas em seu funcionamento como, por exemplo, 
baixa pressão de uma bomba de recalque em relação as pressões nominais ou 
prevista em projeto. 
 
Como a cavitação presente em turbinas prejudica o funcionamento e o 
aproveitamento, no nível ótimo, da força hidráulica de usinas elétricas? 
A transferência de energia do sistema hidráulico para uma turbina se dá pelo 
contato desse com o fluído. Na medida em que a cavitação desgasta as pás ou 
hélices da turbina, diminuiu a superfície de contato com o fluído e 
consequentemente a transferência de energia. 
 
Quais os cuidados que se deve tomar com a manutenção destas 
instalações? 
Observar se os equipamentos hidráulicos estão com cavitação, e caso positivo 
realizar as devidas manutenções. 
A maneira de identificar a capitação pode ser através de sensores de vibração 
e/ou observação de barulhos caraterístico de cavitação nos equipamentos. 
As manutenções que normalmente são aplicadas quando é diagnosticado um 
problema de cavitação, normalmente são a substituição da peça do equipamento 
hidráulico ou preenchimento das partes desgastadas caso estes tenham 
proporções elevadas, como a turbina de um gerador em uma hidroelétrica. 
De forma preventiva, é importante redimensionar o sistema hidráulico 
considerando a pressão de vapor do fluído transportado, as perdas de pressão 
no escoamento, as zonas de baixa pressão e os cálculos de NPSH para as 
aplicações de bombas de recalque.