maq hid trabalho matheus

Prévia do material em texto

Página 1 de 2 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE 
ESCOLA DE ENGENHARIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
TEM00210 - MÁQUINAS HIDRÁULICAS 
 
 
 
TRABALHO DE MÁQUINAS HIDRÁULICAS Período ACE 2020.1 
 
 
 
Num sistema de bombeamento em que os reservatórios de sucção e descarga estão abertos à atmosfera, as 
alturas estáticas de aspiração e recalque valem ℎ𝑎 = 10 ft e ℎ𝑟 = 80 ft, respectivamente. As tubulações de 
aspiração e recalque são feitas de aço galvanizado e possuem diâmetros de 18 in e 16 in, respectivamente, 
sendo os seus comprimentos 50 ft e 15000 ft, respectivamente. A perda de carga localizada pode ser 
considerada desprezível, exceto aquela proporcionada por uma válvula globo localizada na descarga da bomba, 
cujo coeficiente de descarga 𝐶𝑑 em função da sua abertura é apresentado na tabela abaixo. 
 
Abertura 0% 20% 40% 60% 80% 100% 
𝐶𝑑 0 0.022 0.0275 0.035 0.057 0.41 
 
As curvas características da bomba são apresentadas no gráfico em anexo para a água a temperatura de 80°F 
(𝜌 = 62.4 lb/ft3, 𝜈 =1cSt e 𝑝𝑣 = 0.4 psi). Dado: A relação entre o coeficiente de descarga 𝐶𝑑 e o coeficiente de 
perda de carga 𝐾𝑣 é dado pela expressão: 
 
𝐶𝑑 = √
1
1 + 𝐾𝑣
 
 
Pede-se: 
 
Parte 1: 
a) Determine a velocidade específica da bomba e classifique-a. 
b) Construa as curvas características de uma bomba homóloga que opera a 𝑛 = 750 rpm e determine sua 
velocidade específica. 
c) Construa as curvas características de uma bomba homóloga menor que difere desta por um fator de 
escala de 0.5 e determine sua velocidade específica. 
Parte 2: Sabendo-se que a bomba deve operar num regime de 24h por dia durante 7 dias por semana: 
a) Determine o ponto de operação, o rendimento, o diâmetro externo do rotor e a potência do motor (em 
HP) quando o sistema opera com a válvula globo com uma abertura de 80%. A bomba cavitará? Qual 
seria a máxima vazão no sistema e com que rendimento a bomba operaria? 
b) Qual seria o novo ponto de operação, o rendimento aproximado e a potência do motor (em HP) se com 
base no diâmetro do rotor determinado no item anterior o sistema operasse com a válvula globo com 
uma abertura de 50%. 
c) Admita que a altura estática de recalque seja ℎ𝑟 =130 ft e refaça os itens a) e b), lançando mão da 
associação de bombas. 
Parte 3: 
Refaça a Parte 2 considerando que o fluido a ser bombeado agora é um óleo que a temperatura de 80°F 
apresenta 𝜌 = 58.4 lb/ft3, 𝜈 =40 cSt e 𝑝𝑣 = 4 psi. 
 
Página 2 de 2