ATIVIDADE 1 - MÁQUINAS HIDRÁULICAS

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<p>ATIVIDADE 1 - MÁQUINAS HIDRÁULICAS</p><p>1 - Por meio dos ensaios, é possível obter diversas combinações de alturas manométricas e vazões que constituem a faixa de operação de uma bomba. O conjunto com todos esses pontos dá origem a uma curva característica que, por sua vez, serve como fonte de diversas informações, como: desenvolvimento da potência em função da vazão, variação do rendimento em função da vazão, dentre outras.</p><p>Sobre as curvas características das bombas, assinale a alternativa correta.</p><p>2 - Um dos critérios mais considerados para a seleção de bombas faz uso do ábaco que relaciona potência com vazão de fluido bombeado. Essa análise permite encontrar o diâmetro de rotor adequado e, em seguida, o modelo de bomba mais adequado. Deve-se, portanto, escolher o modelo mais compatível do fabricante. Um exemplo de “ábaco de cobertura” potência versus vazão, do fabricante KSB, está representado na figura evidenciada na sequência.</p><p>3 - A curva característica Hm x Q de uma bomba centrífuga é obtida por meio de ensaios nas bancadas dos fabricantes e traz informações importantes sobre a faixa de operação da bomba. Na sequência, a figura ilustra o traçado da curva característica da altura manométrica versus vazão de uma bomba centrífuga.</p><p>Fonte: Adaptada de Baptista e Lara (2010).</p><p>#PraCegoVer: a figura mostra o aspecto geral da curva: altura manométrica, no eixo vertical, versus vazão, no eixo horizontal, para as bombas centrífugas. A curva apresenta uma leve inclinação negativa, indicando que a grandeza altura manométrica reduzirá, à medida que caminhamos para a direita do eixo horizontal, ou seja, para maiores valores de vazão.</p><p>Com base no exposto e na figura apresentada, bem como nos conhecimentos a respeito das curvas características de uma bomba centrífuga, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.</p><p>I. No trecho da curva característica mostrado na figura, as grandezas altura manométrica e vazão apresentam relação inversamente proporcional.</p><p>Pois:</p><p>II. As bombas centrífugas geram curvas características Hm x Q que podem ser expressas, perfeitamente, por uma função de primeiro grau.</p><p>A seguir, assinale a alternativa correta.</p><p>4 - 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.</p><p>Considerando o exposto, bem como o seu conhecimento sobre análise dimensional e semelhança de bombas, analise as afirmativas a seguir.</p><p>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.</p><p>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.</p><p>III. Define-se a constante cinemática K como a soma entre as dimensões lineares L do protótipo e do modelo.</p><p>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.</p><p>Está correto o que se afirma em:</p><p>5 - 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. Na sequência, são mostradas algumas equações de semelhança que relacionam vazão, rotação, altura manométrica e potência.</p><p>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).</p><p>I. (  ) Valores de K maiores do que 1 indicam que o protótipo será maior do que o modelo.</p><p>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.</p><p>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.</p><p>IV. (  ) O valor de K menor do que 1 indica que o protótipo é menor do que o modelo.</p><p>Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.</p><p>6 - 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. Na sequência, a figura mostra que a intercepção da curva do sistema com a curva da bomba dará origem ao ponto de operação.</p><p>Fonte: Baptista e Lara (2010, p. 158).</p><p>#PraCegoVer:a figura ilustra o gráfico altura manométrica Hm no eixo vertical versus vazão Q, no eixo horizontal.  À esquerda, a curva da bomba (CB) se origina cortando o eixo vertical na sua parte superior do gráfico e decresce suavemente ao se deslocar para a direita. Na região inferior do eixo vertical, na altura Hg, ou altura geométrica, origina-se a curva do sistema (CS). Essa curva cresce suavemente da esquerda para a direita. Ambas as curvas se interceptam mais à direita em um ponto denominado ponto de operação.</p><p>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.</p><p>7 - A teoria de semelhança mecânica permite a construção de várias curvas características de uma bomba; basta que se conheça a curva característica em uma determinada rotação e a nova rotação. A figura mostra duas curvas características para a mesma bomba, submetida a rotas diferentes, n1 e n2.  A teoria de semelhança mecânica permite antever essas modificações. Os pares de pontos (A1 e A2) e (B1 e B2) são chamados de pontos homólogos.</p><p>Fonte: Baptista e Lara (2010, p. 154).</p><p>#PraCegoVer:a figura mostra duas curvas características em um mesmo gráfico de altura manométrica versus vazão para a mesma bomba centrífuga, submetida a rotas diferentes, n1 e n2. O eixo vertical, que representa a altura manométrica H, possui 4 pontos indicados como: HmB1, HmA1, HmB2 e HmA2, respectivamente de baixo para cima. O eixo horizontal, que representa a vazão Q, possui 4 pontos, QA1, QA2, QA3 e QA4, respectivamente, da esquerda para a direita. A curva 2, que está na parte superior do gráfico, decresce, rapidamente, da esquerda para a direita. Ela contém dois pontos (A2 e B2), que estão projetados sobre o eixo das vazões. O primeiro ponto, mais à esquerda, é o ponto A2, que está projetado sobre o ponto QA2, por meio de uma linha vertical pontilhada. O segundo ponto, mais à direita, é o ponto B2, que está projetado sobre o ponto QB2, por meio de uma linha vertical pontilhada. Logo abaixo, encontra-se a curva 1, que está na parte superior do gráfico. Ela decresce, rapidamente, da esquerda para a direita. Contém dois pontos (A1 e B1), que estão projetados sobre o eixo das vazões. O primeiro ponto, mais à esquerda, é o ponto A1, que está projetado sobre o ponto QA1, por meio de uma linha vertical pontilhada. O segundo ponto, mais à direita, é o ponto B1, que está projetado sobre o ponto QB1, por meio de uma linha vertical pontilhada. Os pares de pontos (A1 e A2) e (B1 e B2) são chamados de pontos homólogos, pois possuem a mesma eficiência, devido à manutenção da semelhança mecânica.</p><p>Com base no exposto e na figura apresentada, bem como nos conhecimentos a respeito das curvas características de uma bomba centrífuga, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.</p><p>I. Os pares</p><p>de pontos (A1 e A2) e (B1 e B2) são chamados de pontos homólogos, pois possuem a mesma eficiência.</p><p>Pois:</p><p>II. Os pares de pontos (A1 e A2) e (B1 e B2) são obtidos devido à manutenção das condições de semelhança mecânica.</p><p>A seguir, assinale a alternativa correta.</p><p>8 - 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 figura ilustra os aspectos gerais de três curvas características das bombas centrífugas. A curva (a) mostra o aspecto geral da curva, altura manométrica versus vazão, para as bombas centrífugas. Já a curva (b) ilustra o traçado da curva que representa a variação do rendimento de uma bomba centrífuga com sua vazão, e a curva (c) indica o comportamento da potência desenvolvida por uma bomba centrífuga para variadas vazões.</p><p>Fonte: Adaptada de Baptista e Lara (2010).</p><p>#PraCegoVer: a figura ilustra os aspectos gerais de três curvas características das bombas centrífugas. Na parte superior, a</p><p>primeira é a figura (a), que mostra o aspecto geral da curva, altura manométrica, no eixo vertical, versus vazão, no eixo horizontal, para as bombas centrífugas. A curva apresenta uma leve inclinação negativa, indicando que a grandeza altura manométrica reduzirá, à medida que caminhamos para a direita do eixo horizontal, ou seja, para maiores valores de vazão. Logo abaixo, a figura (b) ilustra o traçado da curva que representa a variação do rendimento de uma bomba centrífuga com sua vazão. A curva possui um formato parabólico, que nasce na origem dos eixos, cresce até a região central da figura e, em seguida, apresenta uma queda. Mais abaixo, a última e terceira, a figura (c) indica o comportamento da potência desenvolvida por uma bomba centrífuga em função da vazão. A figura consiste em uma reta, ou seja, equação do primeiro grau que intercepta o eixo vertical, potência e cresce suavemente para a direita, indicando que a potência e a vazão são grandezas diretamente proporcionais.</p><p>A respeito das curvas características das bombas centrífugas nos trechos mostradas na figura, analise as afirmativas a seguir e assinale V</p><p>para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).</p><p>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.</p><p>II. (  ) A potência e a vazão são grandezas diretamente proporcionais.</p><p>III. (   ) Altura manométrica e vazão são grandezas diretamente proporcionais.</p><p>IV. (  )  As três curvas características mostradas na figura foram obtidas por meio da variação da vazão volumétrica de fluido bombeado por uma bomba centrífuga.</p><p>Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.</p><p>9 - Instala-se uma bomba hidráulica com curva característica dada pela função              H= 80- 105.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.</p><p>Sobre os valores para a vazão volumétrica e para a altura manométrica no ponto de operação, assinale a alternativa correta.</p><p>10 - A fundamentação teórica e prática dos números adimensionais é imprescindível para a determinação de parâmetros hidráulicos importantes utilizados nas simulações hidráulicas. No estudo das máquinas hidráulicas, uma experimentação bem fundamentada possibilitará a posterior caracterização da sua curva de desempenho e originará diversos dados indicativos da sua tendência de comportamento.</p><p>Sobre os números adimensionais, assinale a alternativa correta.</p><p>image7.gif</p><p>image8.gif</p><p>image9.gif</p><p>image10.png</p><p>image11.jpeg</p><p>image12.png</p><p>image13.jpeg</p><p>image14.png</p><p>image15.jpeg</p><p>image16.png</p><p>image17.png</p><p>image18.png</p><p>image1.png</p><p>image2.jpeg</p><p>image3.png</p><p>image4.jpeg</p><p>image5.png</p><p>image6.png</p>