AVALIAÇÃO (A2) MÁQUINAS HIDRÁULICAS - 232GGR2203A

Hidráulica

UNIDERP - ANHANGUERA

Joises Gomes Dos Santos

em 25/10/2023

Questões resolvidas

A teoria dos modelos, juntamente com a análise de semelhança mecânica, busca diminuir o risco dos erros na execução de projeto das máquinas de grande porte, pois permite o estudo de modelos reduzidos. Essa teoria é utilizada, também, para avaliar o desempenho real de diversas máquinas de hidráulicas ditas como semelhantes. Entretanto, para que o teste do modelo forneça dados confiáveis para prever o comportamento do protótipo, alguns requisitos básicos precisam ser atendidos.
Considerando o exposto, bem como o seu conhecimento sobre análise dimensional e semelhança de bombas, analise as afirmativas a seguir.
I. Os requisitos básicos que precisam ser atendidos são: a semelhança dinâmica, a semelhança cinemática e a semelhança geométrica, entre o protótipo e o modelo.
II. Na maioria das vezes, realizar experimentos ou testes com protótipos em tamanho real é inviável. Diante disso, a maneira de se avaliar o comportamento do protótipo é por meio de testes dos modelos em laboratório.
III. Define-se a constante cinemática K como a soma entre as dimensões lineares L do protótipo e do modelo.
IV. A formulação matemática da velocidade específica de uma bomba não leva em consideração a teoria de semelhança mecânica, já que esse parâmetro é puramente experimental.
a. II, III e IV, apenas.
b. II e III, apenas.
c. I e II, apenas.
d. I, II e III, apenas.
e. I, II e IV, apenas.

Por mais ampla que seja a faixa de trabalho de uma bomba, seu ponto de operação será definido levando em consideração os parâmetros hidráulicos de toda instalação hidráulica. Assim, o ponto de operação será obtido por meio da interseção da curva característica da bomba, com a curva característica do sistema de tubulações.
Ao ter em vista o seu conhecimento sobre as curvas características das bombas e do sistema de tubulação, bem como o ponto de operação do conjunto, assinale a alternativa correta.
a. A equação para curva característica do sistema escrita pelo método de Hazen Williams é representada pela expressão.
b. A equação para curva característica do sistema escrita pelo método de Darcy Weisback é dada conforme a expressão.
c. O ponto de operação do sistema é determinado somente pela observação direta da curva característica da bomba hidráulica.
d. A curva característica para um sistema de tubulação é construída considerando o percurso entre o reservatório inferior e o reservatório superior.
e. A constante k contida na equação de Darcy Weisback não inclui coe�cientes de perda de carga, por estes se tratarem de parâmetros inerentes ao sistema de tubulação.

O dimensionamento e a seleção da bomba dependem da determinação de detalhes construtivos. Alguns dos parâmetros técnicos são: o tipo de rotor, o tipo de selagem do eixo, o tipo de acoplamento, a quantidade de estágios, dentre outros.
Sobre os parâmetros técnicos construtivos inerentes às bombas hidráulicas, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) A altura manométrica ajudará a definir se uma bomba de simples estágio irá ser adequada ou se haverá necessidade de uma com múltiplos estágios.
II. ( ) Em serviços médios ou pesados, recomendam-se os anéis de desgaste para proteção da voluta e as luvas de eixo para proteção do eixo na região próxima à selagem.
III. ( ) Para os casos em que a bomba irá trabalhar com fluidos inflamáveis, contaminantes ou de maior custo, a opção recomendada para a selagem é a feita por gaxetas para se evitar o contato com o meio externo.
IV. ( ) Em sistemas com rotor revestido ou fabricado com materiais especiais, pode-se verificar o uso de polia e correia; entretanto, é mais comum o acoplamento direto, por ser mais eficiente.
a. F, V, F, F.
b. V, V, F, F.
c. F, V, F, V.
d. V, V, F, V.
e. V, F, V, V.

Para a obtenção das principais curvas características de uma bomba centrífuga, é comum que a vazão seja variada nas bancadas de teste. Assim, é possível observar o comportamento das demais grandezas em função dela.
A respeito das curvas características das bombas centrífugas nos trechos mostradas na figura, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) A curva (b) indica que a relação entre o rendimento e a vazão de uma bomba centrífuga segue um comportamento aproximadamente parabólico, possibilitando, assim, a determinação de valores de vazão para a obtenção do melhor rendimento.
II. ( ) A potência e a vazão são grandezas diretamente proporcionais.
III. ( ) Altura manométrica e vazão são grandezas diretamente proporcionais.
IV. ( ) As três curvas características mostradas na figura foram obtidas por meio da variação da vazão volumétrica de fluido bombeado por uma bomba centrífuga.
a. F, V, F, F.
b. V, F, V, V.
c. V, V, F, V.
d. F, V, F, V.
e. V, V, F, F.

Instala-se uma bomba hidráulica com curva característica dada pela função H= 80- 10 .Q², em que Q representa a vazão em m³/s e H, altura manométrica em m. A bomba será utilizada para recalcar o fluido entre dois reservatórios desnivelados em 15 m de altura. É possível desconsiderar os efeitos das perdas de carga. O diâmetro da tubulação permaneceu constante.
Sobre os valores para a vazão volumétrica e para a altura manométrica no ponto de operação, assinale a alternativa correta.
a. 2,55 x 10 m³/s e 10m.
b. 2,55 x 10 m³/s e 15m.
c. 2,55 x 10 m³/s e 65m.
d. 2,55 x 10 m³/s e 15m.
e. 2,55 x 10 m³/s e 80m.

A teoria e as relações matemáticas de semelhança mecânica têm como propósito diminuir o risco dos erros na execução de projeto, pois permitem o estudo em modelos reduzidos; assim, será possível avaliar o desempenho real de diversas máquinas de hidráulicas ditas como semelhantes.
A respeito das relações matemáticas de semelhança mecânica, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) Valores de K maiores do que 1 indicam que o protótipo será maior do que o modelo.
II. ( ) O valor de K maior do que 1 pode ser um indício de que o protótipo irá obter maior altura manométrica do que o modelo, mantendo-se a rotação constante.
III. ( ) O valor de K maior do que 1 indica, com precisão, que o protótipo terá menor vazão do que o modelo, mantendo-se a rotação constante.
IV. ( ) O valor de K menor do que 1 indica que o protótipo é menor do que o modelo.
a. V, V, F, V.
b. F, V, F, V.
c. V, V, F, F.
d. V, F, V, V.
e. F, V, F, F.

Considerando o ábaco de cobertura KSB para a seleção do diâmetro do rotor, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Para a potência de 2,5 cv e vazão de 22 m³/h, o diâmetro de rotor mais adequado para a bomba seria de 208 mm. II. ( ) Para a potência de 5 cv e vazão de 26 m³/h, o diâmetro de rotor mais adequado para a bomba seria de 260 mm. III. ( ) Para a potência de 5 cv e vazão de 30 m³/h, o diâmetro de rotor mais adequado para a bomba seria de 234 mm. IV. ( ) Para a potência de 2,5 cv e vazão de 10 m³/h, o diâmetro de rotor mais adequado para a bomba seria de 234 mm.
a. V, V, F, F.
b. V, F, V, V.
c. V, V, F, V.
d. F, V, F, V.
e. F, V, F, F.

Sobre os números adimensionais, assinale a alternativa correta.
a. O número adimensional de Reynolds poder ser aplicado ao fenômeno da cavitação, relacionando a diferença entre a pressão na corrente líquida ???? e a pressão de vapor do líquido ???????? na temperatura considerada. b. Os grupos adimensionais possuem pouco vínculo com os estudos experimentais e são obtidos comparando as energias comumente encontradas no escoamento de fluido dentro de uma tubulação. c. Com o número de Euler, será possível prever o tipo de escoamento. Para números maiores que 4000, o escoamento estará dentro do regime turbulento e, para "Re" menores que 2000, o escoamento será laminar. d. Os adimensionais mais utilizados nas áreas de fluidos, por si sós, não conseguem contribuir com a caracterização das condições do escoamento, sobretudo quando se trata de fluidos viscosos. e. O número de Reynolds é obtido relacionando as forças de inércia e as viscosas que atuam sobre um fluido durante seu escoamento. Seu valor contribui com o entendimento do regime de escoamento de escoamento do fluido.

Considerando o ábaco de cobertura KSB para a escolha do modelo de bomba, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Para a altura manométrica de 25m e vazão de 9m³/h, o modelo 40-250 seria o mais indicado. II. ( ) Para a altura manométrica de 20m e vazão de 4m³/h, o modelo 32-200 seria o mais indicado. III. ( ) Para a altura manométrica de 19m e vazão de 200m³/h, o modelo 80-200 seria o mais indicado. IV. ( ) Para a altura manométrica de 10m e vazão de 6m³/h, o modelo 40-160 seria o mais indicado.
a. V, F, V, V.
b. F, V, F, F.
c. V, V, F, F.
d. F, V, F, V.
e. V, V, F, V.

Sobre o comportamento das curvas características das bombas axiais nos trechos mostrados na figura, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) As três curvas características mostradas na figura foram obtidas por meio da variação da vazão volumétrica de fluido bombeado por uma bomba axial. II. ( ) A potência e a vazão são grandezas inversamente proporcionais no trecho mostrado na curva (c). III. ( ) No trecho da curva característica mostrado em (a), altura manométrica e vazão são grandezas diretamente proporcionais. IV. ( ) A curva característica mostrada em (b) indica que existem valores de vazão para os quais o rendimento da bomba será otimizado.
a. F, V, F, V.
b. F, V, F, F.
c. V, V, F, F.
d. V, V, F, V.
e. V, F, V, V.

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Questões resolvidas

A teoria dos modelos, juntamente com a análise de semelhança mecânica, busca diminuir o risco dos erros na execução de projeto das máquinas de grande porte, pois permite o estudo de modelos reduzidos. Essa teoria é utilizada, também, para avaliar o desempenho real de diversas máquinas de hidráulicas ditas como semelhantes. Entretanto, para que o teste do modelo forneça dados confiáveis para prever o comportamento do protótipo, alguns requisitos básicos precisam ser atendidos.
Considerando o exposto, bem como o seu conhecimento sobre análise dimensional e semelhança de bombas, analise as afirmativas a seguir.
I. Os requisitos básicos que precisam ser atendidos são: a semelhança dinâmica, a semelhança cinemática e a semelhança geométrica, entre o protótipo e o modelo.
II. Na maioria das vezes, realizar experimentos ou testes com protótipos em tamanho real é inviável. Diante disso, a maneira de se avaliar o comportamento do protótipo é por meio de testes dos modelos em laboratório.
III. Define-se a constante cinemática K como a soma entre as dimensões lineares L do protótipo e do modelo.
IV. A formulação matemática da velocidade específica de uma bomba não leva em consideração a teoria de semelhança mecânica, já que esse parâmetro é puramente experimental.
a. II, III e IV, apenas.
b. II e III, apenas.
c. I e II, apenas.
d. I, II e III, apenas.
e. I, II e IV, apenas.

Por mais ampla que seja a faixa de trabalho de uma bomba, seu ponto de operação será definido levando em consideração os parâmetros hidráulicos de toda instalação hidráulica. Assim, o ponto de operação será obtido por meio da interseção da curva característica da bomba, com a curva característica do sistema de tubulações.
Ao ter em vista o seu conhecimento sobre as curvas características das bombas e do sistema de tubulação, bem como o ponto de operação do conjunto, assinale a alternativa correta.
a. A equação para curva característica do sistema escrita pelo método de Hazen Williams é representada pela expressão.
b. A equação para curva característica do sistema escrita pelo método de Darcy Weisback é dada conforme a expressão.
c. O ponto de operação do sistema é determinado somente pela observação direta da curva característica da bomba hidráulica.
d. A curva característica para um sistema de tubulação é construída considerando o percurso entre o reservatório inferior e o reservatório superior.
e. A constante k contida na equação de Darcy Weisback não inclui coe�cientes de perda de carga, por estes se tratarem de parâmetros inerentes ao sistema de tubulação.

O dimensionamento e a seleção da bomba dependem da determinação de detalhes construtivos. Alguns dos parâmetros técnicos são: o tipo de rotor, o tipo de selagem do eixo, o tipo de acoplamento, a quantidade de estágios, dentre outros.
Sobre os parâmetros técnicos construtivos inerentes às bombas hidráulicas, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) A altura manométrica ajudará a definir se uma bomba de simples estágio irá ser adequada ou se haverá necessidade de uma com múltiplos estágios.
II. ( ) Em serviços médios ou pesados, recomendam-se os anéis de desgaste para proteção da voluta e as luvas de eixo para proteção do eixo na região próxima à selagem.
III. ( ) Para os casos em que a bomba irá trabalhar com fluidos inflamáveis, contaminantes ou de maior custo, a opção recomendada para a selagem é a feita por gaxetas para se evitar o contato com o meio externo.
IV. ( ) Em sistemas com rotor revestido ou fabricado com materiais especiais, pode-se verificar o uso de polia e correia; entretanto, é mais comum o acoplamento direto, por ser mais eficiente.
a. F, V, F, F.
b. V, V, F, F.
c. F, V, F, V.
d. V, V, F, V.
e. V, F, V, V.

Para a obtenção das principais curvas características de uma bomba centrífuga, é comum que a vazão seja variada nas bancadas de teste. Assim, é possível observar o comportamento das demais grandezas em função dela.
A respeito das curvas características das bombas centrífugas nos trechos mostradas na figura, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) A curva (b) indica que a relação entre o rendimento e a vazão de uma bomba centrífuga segue um comportamento aproximadamente parabólico, possibilitando, assim, a determinação de valores de vazão para a obtenção do melhor rendimento.
II. ( ) A potência e a vazão são grandezas diretamente proporcionais.
III. ( ) Altura manométrica e vazão são grandezas diretamente proporcionais.
IV. ( ) As três curvas características mostradas na figura foram obtidas por meio da variação da vazão volumétrica de fluido bombeado por uma bomba centrífuga.
a. F, V, F, F.
b. V, F, V, V.
c. V, V, F, V.
d. F, V, F, V.
e. V, V, F, F.

Instala-se uma bomba hidráulica com curva característica dada pela função H= 80- 10 .Q², em que Q representa a vazão em m³/s e H, altura manométrica em m. A bomba será utilizada para recalcar o fluido entre dois reservatórios desnivelados em 15 m de altura. É possível desconsiderar os efeitos das perdas de carga. O diâmetro da tubulação permaneceu constante.
Sobre os valores para a vazão volumétrica e para a altura manométrica no ponto de operação, assinale a alternativa correta.
a. 2,55 x 10 m³/s e 10m.
b. 2,55 x 10 m³/s e 15m.
c. 2,55 x 10 m³/s e 65m.
d. 2,55 x 10 m³/s e 15m.
e. 2,55 x 10 m³/s e 80m.

A teoria e as relações matemáticas de semelhança mecânica têm como propósito diminuir o risco dos erros na execução de projeto, pois permitem o estudo em modelos reduzidos; assim, será possível avaliar o desempenho real de diversas máquinas de hidráulicas ditas como semelhantes.
A respeito das relações matemáticas de semelhança mecânica, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) Valores de K maiores do que 1 indicam que o protótipo será maior do que o modelo.
II. ( ) O valor de K maior do que 1 pode ser um indício de que o protótipo irá obter maior altura manométrica do que o modelo, mantendo-se a rotação constante.
III. ( ) O valor de K maior do que 1 indica, com precisão, que o protótipo terá menor vazão do que o modelo, mantendo-se a rotação constante.
IV. ( ) O valor de K menor do que 1 indica que o protótipo é menor do que o modelo.
a. V, V, F, V.
b. F, V, F, V.
c. V, V, F, F.
d. V, F, V, V.
e. F, V, F, F.

Considerando o ábaco de cobertura KSB para a seleção do diâmetro do rotor, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Para a potência de 2,5 cv e vazão de 22 m³/h, o diâmetro de rotor mais adequado para a bomba seria de 208 mm. II. ( ) Para a potência de 5 cv e vazão de 26 m³/h, o diâmetro de rotor mais adequado para a bomba seria de 260 mm. III. ( ) Para a potência de 5 cv e vazão de 30 m³/h, o diâmetro de rotor mais adequado para a bomba seria de 234 mm. IV. ( ) Para a potência de 2,5 cv e vazão de 10 m³/h, o diâmetro de rotor mais adequado para a bomba seria de 234 mm.
a. V, V, F, F.
b. V, F, V, V.
c. V, V, F, V.
d. F, V, F, V.
e. F, V, F, F.

Sobre os números adimensionais, assinale a alternativa correta.
a. O número adimensional de Reynolds poder ser aplicado ao fenômeno da cavitação, relacionando a diferença entre a pressão na corrente líquida ???? e a pressão de vapor do líquido ???????? na temperatura considerada. b. Os grupos adimensionais possuem pouco vínculo com os estudos experimentais e são obtidos comparando as energias comumente encontradas no escoamento de fluido dentro de uma tubulação. c. Com o número de Euler, será possível prever o tipo de escoamento. Para números maiores que 4000, o escoamento estará dentro do regime turbulento e, para "Re" menores que 2000, o escoamento será laminar. d. Os adimensionais mais utilizados nas áreas de fluidos, por si sós, não conseguem contribuir com a caracterização das condições do escoamento, sobretudo quando se trata de fluidos viscosos. e. O número de Reynolds é obtido relacionando as forças de inércia e as viscosas que atuam sobre um fluido durante seu escoamento. Seu valor contribui com o entendimento do regime de escoamento de escoamento do fluido.

Considerando o ábaco de cobertura KSB para a escolha do modelo de bomba, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Para a altura manométrica de 25m e vazão de 9m³/h, o modelo 40-250 seria o mais indicado. II. ( ) Para a altura manométrica de 20m e vazão de 4m³/h, o modelo 32-200 seria o mais indicado. III. ( ) Para a altura manométrica de 19m e vazão de 200m³/h, o modelo 80-200 seria o mais indicado. IV. ( ) Para a altura manométrica de 10m e vazão de 6m³/h, o modelo 40-160 seria o mais indicado.
a. V, F, V, V.
b. F, V, F, F.
c. V, V, F, F.
d. F, V, F, V.
e. V, V, F, V.

Sobre o comportamento das curvas características das bombas axiais nos trechos mostrados na figura, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) As três curvas características mostradas na figura foram obtidas por meio da variação da vazão volumétrica de fluido bombeado por uma bomba axial. II. ( ) A potência e a vazão são grandezas inversamente proporcionais no trecho mostrado na curva (c). III. ( ) No trecho da curva característica mostrado em (a), altura manométrica e vazão são grandezas diretamente proporcionais. IV. ( ) A curva característica mostrada em (b) indica que existem valores de vazão para os quais o rendimento da bomba será otimizado.
a. F, V, F, V.
b. F, V, F, F.
c. V, V, F, F.
d. V, V, F, V.
e. V, F, V, V.