SISTEMAS DE FLUIDOS MECÂNICOS

Prévia do material em texto

4355MÁQUINAS DE FLUXO
	 
		
	
		1.
		Uma máquina pode ser definida como um transformador de energia. Nas máquinas de fluido ocorre a troca de energia entre um sistema mecânico e um fluido, ou seja, a transformação de energia mecânica em energia de fluido ou energia de fluido em energia mecânica. Uma empresa do ramo alimentício está buscando uma bomba para deslocar creme de chocolate com amendoins entre seus processos, qual seria a bomba mais indicada para esta instalação?
	
	
	
	Bomba alternativa de pistão
	
	
	Bomba rotativa de lóbulos
	
	
	Bomba de fluxo misto
	
	
	Bomba centrífuga
	
	
	Bomba axial
	
		2.
		As máquinas são elementos mecânicos criados pela humanidade com o objetivo de realizar um trabalho árduo, que realizado de forma manual, em muitos casos, seria praticamente impossível. Observe estas afirmações sobre as máquinas de fluido:
I. São equipamentos que realizam a conversão de energia utilizando um fluido como meio de interação. 
II. O componente responsável por interagir com o fluido é chamado de difusor.
III. Podem ser classificadas entre máquinas hidráulicas e máquinas térmicas.
Estão corretas, as afirmativas:
	
	
	
	II e III.
	
	
	I e II.
	
	
	I.
	
	
	II.
	
	
	I e III.
		3.
		Uma máquina pode ser definida como um transformador de energia. Nas máquinas de fluido ocorre a troca de energia entre um sistema mecânico e um fluido, ou seja, a transformação de energia mecânica em energia de fluido ou energia de fluido em energia mecânica. As turbinas eólicas são máquinas que captam a energia dos ventos para conversão em energia elétrica. Para estas máquinas, é correto dizer que:
	
	
	
	A rotação obtida no rotor é transmitida diretamente para o gerador elétrico.
	
	
	O ângulo das pás destas turbinas é fixo.
	
	
	A rotação obtida no rotor é transmitida para um sistema redutor antes de chegar ao gerador elétrico.
	
	
	A rotação obtida no rotor é transmitida para um sistema amplificador antes de chegar ao gerador elétrico.
	
	
	São estruturas que podem atingir no máximo 20 metros de altura.
	4356TEORIA DO ROTOR
	 
		
	
		4.
		Em uma refinaria de petróleo, água deve ser escoada entre um trecho do processo. Sabe-se que a água possui uma densidade de 1000 kg/m³. A potência requerida nesse processo é de 5 kW. Verificou-se que a vazão volumétrica é de 0,01 m³/s. Se as pás na saída do rotor são radiais, qual o diâmetro o rotor na saída da bomba?
	
	
	
	85,6 mm
	
	
	115,6 mm
	
	
	105,6 mm
	
	
	125,6 mm
	
	
	95,6 mm
		5.
		Em uma das linhas de processo de uma indústria de alimentos, uma bomba centrífuga será empregada para o escoamento de uma pasta. Essa bomba trabalha com uma potência de 333 kW. Considerando um escoamento idealizado, o torque requerido no eixo do rotor da bomba é de 880 N.m. Para esse serviço, qual a rotação da bomba?
	
	
	
	3514 rpm
	
	
	3914 rpm
	
	
	3714 rpm
	
	
	3414 rpm
	
	
	3614 rpm
		6.
		Querosene está sendo escoado através de uma bomba centrífuga com uma vazão volumétrica de 0,022 m³/s. As pás do rotor na saída da bomba são radiais, sendo que o raio do rotor é de 220 mm. Se a rotação da bomba é igual a 400 rad/s e o querosene possui uma densidade de 1000 kg/m³, o torque requerido no eixo do rotor é?
	
	
	
	426 N.m
	
	
	406 N.m
	
	
	416 N.m
	
	
	436 N.m
	
	
	396 N.m
	4357FUNCIONAMENTO DE UMA TURBOBOMBA
	 
		
	
		7.
		Conhecer sistemas fluidos mecânicos é essencial para um profissional de engenharia. Projetar sistemas de bombeamento, selecionar bombas ou entender a relação entre a altura manométrica e a vazão volumétrica fazem parte do escopo do dia a dia do engenheiro. Uma bomba centrífuga possui a seguinte curva característica:  com H em metros e Q em metros cúbicos por segundo. Se para um determinado sistema ela fornece uma altura manométrica de 50 metros, qual a vazão volumétrica na descarga?
	
	
	
	0,11 m³/s
	
	
	0,10 m³/s
	
	
	0,12 m³/s
	
	
	0,09 m³/s
	
	
	0,13 m³/s
		8.
		Conhecer sistemas fluidos mecânicos é essencial para um profissional de engenharia. Projetar sistemas de bombeamento, selecionar bombas ou entender a relação entre a altura manométrica e a vazão volumétrica fazem parte do escopo do dia a dia do engenheiro. Um sistema possui duas bombas centrífugas diferentes associadas em série. A potência hidráulica total fornecida pelo sistema é de 500 kW e a vazão volumétrica é de 0,052 m³/s. O fluido possui massa específica de 1200 kg/m³. Se a altura manométrica da bomba 1 é de 250 metros, a altura manométrica da bomba 2 será?
	
	
	
	561,28 m
	
	
	581,28 m
	
	
	591,28 m
	
	
	551,28 m
	
	
	571,28 m
	4358CRITÉRIOS PARA A ESCOLHA DE UMA TURBOBOMBA
	 
		
	
		9.
		A escolha de uma turbobomba depende de muitos fatores, entre eles a vazão volumétrica na descarga da bomba e na altura manométrica que ela deve proporcionar ao fluido. Uma bomba radial possui um fator de cavitação igual a 0,325 e um fator φ igual a 0,001 Em uma dada condição do processo essa bomba opera com uma vazão volumétrica de 0,11 m³/s e altura manométrica de 30 metros. Nessas condições, a rotação em rpm é:
	
	
	
	2954,31 rpm
	
	
	3054,31 rpm
	
	
	2754,31 rpm
	
	
	2854,31 rpm
	
	
	3154,31 rpm
		10.
		A escolha de uma turbobomba depende de muitos fatores, entre eles a vazão volumétrica na descarga da bomba e na altura manométrica que ela deve proporcionar ao fluido. Uma polpa homogênea de Caulim (não newtoniana) de Caulim com densidade relativa de 1,126 será bombeada por uma bomba centrífuga com uma vazão de 8 litros por segundo. Utilizando a figura abaixo, determine a potência consumida e a altura manométrica:
Fonte: WALKER, C. I. and GOULAS, A. "Performance Characteristics of Centrifugal Pumps When Handling Non-Newtonian Homogeneous Slurries." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy 198, 1984, pág. 41 - 49.
	
	
	
	P = 8 kW e H = 26 metros
	
	
	P = 2 kW e H = 16 metros
	
	
	P = 5 kW e H = 20 metros
	
	
	P = 6 kW e H = 22 metros
	
	
	P = 3 kW e H = 18 metros