Cavitação em Bombas e Turbinas

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 As curvas de
carga versus vazão de duas
tubulações �1 e 2) ramificadas
logo após ao bocal de recalque
de uma bomba são exibidas na
figura posterior, incluindo a
curva obtida pela soma das
vazões para cada carga �1�2�. 
Fonte: Gabriel de Carvalho
Nascimento e Elson Antonio do
Nascimento 
Qual é a diferença entre a
vazão bombeada para as duas
tubulações e a vazão operada
quando um registro, localizado
no início da tubulação 2, está
fechado? 
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A
B
C
D
E
A
B
C
0,34 m³/s 
0,53 m³/s 
1,05 m³/s 
1,50 m³/s 
0,20 m³/s 
2 Marcar para revisão
�INMETRO � Engenharia
Mecânica, 2010� No contexto
de dimensionamento de
bombas, o aparecimento de
uma cavitação se dá por meio
de:
Uso de tubulação de
sucção reta e muito
curta.
Rugosidade do rotor.
NPSH disponível
menor que o NPSH
requerido.
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D
E
Instalação de válvula
de retenção nas
sucções positivas.
Excesso de
escorvamento da
bomba.
3 Marcar para revisão
�ENADE � ENGENHARIA GRUPO
IV, 2011� Em sistemas de
escoamento de fluidos (gases
ou líquidos), é muito comum
ser necessário adicionar-se
energia para manter o
escoamento. Bombas e
compressores são exemplos de
equipamentos que fornecem
energia aos fluidos. Suponha
que, em uma estação de
tratamento de efluentes que
opera em uma indústria, uma
das bombas centrífugas
usadas para garantir o
escoamento do efluente está
apresentando cavitação. O
fabricante da bomba forneceu
a curva da bomba e o NPSH
característico para a operação
dessa bomba.
Tendo em vista essa situação,
analise as afirmações a seguir.
I. Se há cavitação, significa que
o NPSH do sistema nas
condições de operação é
superior ao NPSH indicado pelo
fabricante.
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A
B
C
D
E
II. Pode-se solucionar o
problema de cavitação
aumentando-se a rotação da
bomba ou a vazão.
III. O NPSH pode ser definido
como a diferença entre a carga
estática na entrada da sucção
e a carga correspondente à
pressão de vapor do líquido na
entrada da bomba. IV.
Cavitação é a formação de
regiões de baixa pressão, que
ocorre quando a pressão fica
abaixo da pressão de vapor do
líquido e ocorre a vaporização
nesses pontos. As bolhas
deslocam-se para regiões de
maior pressão e colapsam.
É correto apenas o que
se afirma em:
I
II
II e IV
I e III
III e IV
4 Marcar para revisão
 �ENADE � ENGENHARIA
GRUPO III, 2011�
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A
B
C
D
E
Uma bomba de água é movida
por um motor elétrico de 18 kW,
cuja eficiência é de 90%. A
vazão é de 40 litros por
segundo. O diâmetro na
tubulação é constante, a
diferença das cotas entre os
pontos �1) e �2) é desprezível e
a perda de carga entre esses
pontos corresponde a 5 m. As
pressões manométricas na
entrada e na saída são,
respectivamente, de 150 kPa e
400 kPa. Considerando o peso
específico da água δ = 10 000
 e a aceleração da
gravidade g =  , conclui-se
que a eficiência da bomba é
de:
N
m3
10m
s2
40%.
50%.
62%.
74%.
90%
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A
B
C
5 Marcar para revisão
�CESPE�CEBRASPE/2006 �
Adaptada) Turbinas hidráulicas
aproveitam a energia hidráulica
do escoamento para a geração
de energia elétrica. Acerca das
turbinas usadas para geração
hidroelétrica, a afirmativa
correta é:
As turbinas Francis,
Hélice, Bulbo e
Kaplan, são chamadas
de turbinas de ação,
pois funcionam com a
pressão da água
variando desde a
entrada da turbina até
a saída.
Nas turbinas Bulbo,
turbina e gerador são
integrados em um só
invólucro.
As turbinas Kaplan
têm as pás fixas
posicionadas no
ângulo de melhor
rendimento.
00
hora
: 24
min
: 04
seg
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Questão 9 de 10
SM2 Máquinas Hidráulicas
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D
E
A
B
C
As turbinas Francis
são máquinas de
reação do tipo misto.
São recomendadas
para desníveis acima
de 600 m e baixas
vazões.
As turbinas tipo Pelton
possuem aletas
ajustáveis para a
melhor vazão.
6 Marcar para revisão
A cavitação é um fenômeno
que ocorre por conta de uma
redução na pressão do fluido a
ponto de o mesmo se
aproximar da pressão de vapor
ocasionando bolhas de vapor
que podem degradar a
máquina e prejudicar o
desempenho. Um coeficiente é
calculado a fim de se prevenir a
máquina quanto aos efeitos da
cavitação. Este coeficiente é
conhecido como:
Coeficiente de atrito.
Coeficiente de Darcy.
Coeficiente de
Thoma.
Respondidas �10� Em branco �0�
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1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
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D
E
A
B
C
D
E
Coeficiente de
Moody.
Coeficiente de Rouse.
7 Marcar para revisão
Nas turbinas hidráulicas
algumas perdas devem ser
computadas para o cálculo
exato das potências existentes
na máquina. Sendo assim, a
eficiência relacionada entre a
vazão realmente escoada pelo
rotor e a total disponibilizada é
conhecida como:
Rendimento
mecânico.
Rendimento
volumétrico.
Rendimento de atrito.
Rendimento
hidráulico.
Rendimento total.
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8 Marcar para revisão
�COPEL/2011 � Adaptado)
Reúne-se sob o nome de
cavitação um grupo
tecnicamente importante de
fenômenos que podem ocorrer
no interior de sistemas
hidráulicos, pelo aparecimento
de recintos cheios de vapor.
Em relação à cavitação em
turbinas hidráulicas, das
afirmativas a seguir as
verdadeiras são:
I.      Nas regiões do fluido em
que é alcançada a pressão de
saturação da água, formam-se
bolhas de vapor que são
arrastadas pelo líquido até
regiões de maior pressão, onde
se condensam violentamente,
abrindo espaço para que o
líquido neles seja impelido,
causando choques contra as
superfícies das pás e
provocando o processo de
erosão por cavitação.
II.     Nas turbinas axiais de
reação não ocorre cavitação,
porque nessas máquinas,
segundo a equação de Thoma,
não há a possibilidade de que o
valor limite do coeficiente de
cavitação (σ ) seja
ultrapassado.
III.    Sob o ponto de vista
econômico, é interessante que
se tenha turbinas com maiores
velocidades possíveis, para
que elas tenham dimensões
menores. No entanto,
min
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A
B
C
D
E
velocidades elevadas
aumentam a possibilidade da
ocorrência de cavitação.
IV.    Nas turbinas Pelton, o
risco de ocorrência do
processo de cavitação é
elevado quando a rotação
específica dada por
 torna-se menor
que 5 rpm.
É correto o que se afirma
apenas em:
nq = n
Q1/2
H 3/4
II, apenas.
I, II e IV, apenas.
I e III, apenas.
III e IV, apenas.
I, II e III, apenas.
9 Marcar para revisão
Em uma turbina Pelton, são
estimados que os rendimentos
mecânico, hidráulico e
volumétrico sejam
respectivamente iguais a
98,5%, 85% e 100%. Desta
forma, é possível afirmar que a
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A
B
C
D
E
eficiência total desta turbina
será de:
83,7%.
80%.
75,5%.
73,2%.
70%.
10 Marcar para revisão
Uma estação elevatória
bombeia água para os
reservatórios 2 e 3, ilustrados
na figura a seguir, pelas
tubulações A, B e C. 
Fonte: Gabriel de Carvalho
Nascimento e Elson Antonio do
Nascimento 
Os gráficos carga versus vazão
da soma das vazões nas
tubulações A�B, C e da soma
das cargas dessas duas são
exibidos na figura posterior. 
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A
B
C
D
E
Fonte: Gabriel de Carvalho
Nascimento e Elson Antonio do
Nascimento 
Calcule a razão entre a vazão
obtida com as duas bombas em
série e a vazão com uma
bomba, cujos gráficos também
são exibidos na figura. 
1,1
1,3
1,5
1,6
2,0
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