A cavitação

Prévia do material em texto

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? Como esse fenômeno prejudica as instalações de água nas residências e prédios e no sistema de tratamento de água das cidades? Como a cavitação presente em turbinas prejudica o funcionamento e o aproveitamento, no nível ótimo, da força hidráulica de usinas elétricas? Quais os cuidados que se deve tomar com a manutenção destas instalações?
 
Referência
FOX, R. W.; MCDONALD, A. T.; PRITCHARD, P. J.; LEYLEGIAN, J. C. Tradução e Revisão Técnica de Koury, R. N. Introdução à Mecânica dos Fluidos. 8..ed. Rio de Janeiro: LTC Editora, 2010.
SUA RESPOSTA
O que é cavitação e como ela pode ser controlada?
Cavitação é o fenômeno de vaporização de um líquido pela redução da pressão, durante seu movimento. Para todo fluido no estado líquido pode ser estabelecida um a curva que relaciona a pressão à temperatura em que ocorre a vaporização.
Pode ser controlada através da redução de pressão na linha de aspiração e através da utilização de materiais resistente à corrosão por cavitação a exemplo:
ferro fundido, alumínio, bronze, aço, entre outros do tipo.
Como esse fenômeno prejudica as instalações de água nas residências e prédios e no sistema de tratamento de água das cidades?
Esse fenômeno pode ser muito prejudicial em residências e sistemas de tratamento de cidades, onde ondas de choque geradas pelas implosões sucessivas das bolhas podem provocar trincas micros cópias no material das tubulações que, com o fluxo constante, irão crescer e provocar o descolamento de material da superfície, originando uma cavidade de erosão localizada, além de produzir ruídos sonoros na s tubulações dos sistemas de tratamento de água d as cidades.
Como a cavitação presente em turbinas prejudica o funcionamento e o aproveitamento, no nível ótimo, da força hidráulica de usinas elétricas?
Este fenômeno prejudica as instalações com desgastes nas tubulações de transporte dos fluidos. Quando o fluido se move para uma região de mais alta pressão,as bolhas entram em colapso com uma f orça enorme. Neste momento pode ocorrer o desprendimento d e material do rotor, resultando no colapso de parte d a superfície metálica, desta forma sérios da nos podem ocorrer desta prolongada erosão cavitacional, ruídos e trepidações são também gerados quando a cavitação ocorre. A longo prazo os rotores das turbinas apresenta m perdas consideráveis de massa, comprometendo a performance da bomba. Os cuidados a serem tomados são: Análise prévio do sistema hidráulico, troca ou reparos dos dispositivos quando necessários.
Quais os cuidados que se deve tomar c om a manutenção destas instalações?
Elevar o nível do líquido no tanque de sucção; baixar o ponto de sucção;
Manter a tubulação sempre cheia; dimensionar o sistema p ara que a bomba fique afogada;
Diminuir a temperatura do fluido; diminuir a velocidade de escoamento;
Selecionar um tipo de válvula que tenha uma queda de pressão menor;