Cavitação

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@silstudies_ 
 
 
 
 
Definição: 
Cavitação é o fenômeno de formação de 
cavas num líquido devido ao abaixamento da 
pressão de vapor. É um processo 
semelhante ao da fervura, em que o líquido 
se vaporiza, diferindo, basicamente, pelo 
agente causador; enquanto na fervura o 
processo ocorre devido ao aumento da 
temperatura, com a pressão constante, na 
cavitação se deve à diminuição de pressão, 
com a temperatura constante. 
Assim, se a pressão absoluta do líquido em 
algum ponto da instalação atinge valor igual 
ou inferior à pressão de vapor do líquido, na 
temperatura do líquido em escoamento, 
parte deste se vaporiza, formando bolhas, 
com as seguintes consequências mais diretas: 
1. As bolhas se expandem até ocupar toda a 
seção, interrompendo o fluxo do líquido; caso 
as bolhas formadas no processo de 
vaporização apresentem pressão interna 
superior à externa; 
2. Se bolhas forem levadas ao interior da 
bomba (onde a pressão é superior à pressão 
interna das bolhas), estas irão se chocar 
contra a carcaça e o rotor, danificando-os. 
• Avaliação das condições de 
cavitação: 
• Para que não haja cavitação é 
necessário que a pressão reinante 
no líquido seja superior à pressão de 
vapor (Pv). 
Zo+Po/Ɣ+Vo2/2g = Z1+P1/Ɣ+V12/2g+Δh0-1 
 
Considerações: 
Z1-Zo = hs (altura de sucção) 
Po = patm 
Vo = 0 (nível cte no reservatório) 
Δh0-1 = Δhs +Δh* (A perda de carga 
entre 0 e 1 (Δh0-1) é a soma das perdas 
de carga na tubulação de sucção (Δhs) e 
no trecho compreendido entre o fim 
desta tubulação e a entrada do rotor 
(Δh*). A cavitação se inicia quando P1 = Pv 
Avaliação das condições de 
cavitação: Isolando hs, temos 
que: 
 
Observe que na equação somente a 
pressão atmosférica apresenta sinal 
positivo, mostrando que esta grandeza 
facilita a sucção, já as demais, dificultam. 
Portanto, para que não haja cavitação é 
necessário posicionar o eixo da bomba 
numa altura inferior a hs 
Avaliação das condições de 
cavitação: 
Outra maneira de se verificarem as 
condições de cavitação é separando na 
equação os termos que dependem da 
instalação ou do líquido bombeado dos 
termos que dependem da bomba. 
 
Cavitação 
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O lado esquerdo da equação é 
denominado NPSHdisponível (Net Positive 
Suction Head) ou NPSHd, e representa a 
carga existente na Instalação para 
permitir a sucção do fluido. O lado direito 
da equação é denominado 
NPSHrequerido ou NPSHr, e é 
interpretado fisicamente como sendo a 
carga energética que a bomba necessita 
para succionar o líquido sem cavitar. 
Em resumo: 
Se NPSHd > NPSHr (bomba não cavita) 
Se NPSHr ≥ NPSHd (bomba cavita) 
Margem de segurança: 
Normalmente os líquidos bombeados não 
se apresentam em uma forma pura, mas 
contaminados por impurezas que podem 
alterar a pressão na qual a cavitação se 
inicia. Um dos tipos de impureza que 
ocorre com frequência no meio líquido 
são gases dissolvidos que podem 
provocar o surgimento de bolhas 
macroscópicas a pressões ainda 
superiores à pressão de vapor. Por este 
motivo, no caso de seleção de bombas, 
é importante estabelecer uma margem 
de segurança, para garantir a operação 
da bomba, mesmo com líquidos impuros, 
sem o inconveniente da cavitação. Na 
prática, utiliza-se a margem de segurança 
mínima de 0,6 m do líquido bombeado, 
ou 20% do valor teórico. 
 
 
Inconvenientes da cavitação: 
Os principais inconvenientes 
provenientes da cavitação são: 
Barulho e vibração provocados pelo 
colapso das bolhas; 
Alteração das curvas características 
causadas pelo surgimento de bolhas de 
ar no meio líquido e pela turbulência 
gerada no fenômeno. Danificação do 
material na região de colapso das bolhas.