aula_07_mecanica_dos_fluidos

Prévia do material em texto

Mecânica dos Fluidos
Prof. Leandro Filho
Aula 07 – Bombas
Bombas Hidráulicas
• Uma bomba hidráulica é um dispositivo que adiciona
energia aos líquidos;
• Esse dispositivo recebe energia potencial, e
transforma parte desta potência em energia cinética
(movimento) e energia de pressão (força), de forma a
recircular ou transportar o fluido bombeado de um
ponto a outro.
Bombas Hidráulicas
• As formas de transmissão de energia podem ser:
aumento de pressão, aumento de velocidade ou
aumento de elevação. Como consequência, facilita-se
o movimento do líquido;
• O uso de bombas hidráulicas ocorre sempre que há a
necessidade de aumentar-se a pressão de trabalho de
uma substância líquida contida em um sistema, a
velocidade de escoamento, ou as duas coisas.
Bombas Hidráulicas
Tipos de Bombas
1 - Bombas Centrífugas:
• Nesses tipos de bombas a movimentação do fluido
ocorre pela ação de forças que se desenvolvem na
massa do fluido, em consequência da rotação de um
eixo no qual é acoplado um disco dotado de pás, o
qual recebe o fluido pelo seu centro e o expulsa pela
periferia, pela ação da força centrífuga.
Tipos de Bombas
1 - Bombas Centrífugas:
• Em função da direção do movimento do fluido dentro
do rotor, as bombas centrífugas se dividem em três
tipos.
Tipos de Bombas
1 - Bombas Centrífugas:
Classificação segundo a trajetória do líquido no rotor
• As Centrifugas Radiais, onde a movimentação do
fluido dá-se do centro para a periferia do rotor;
• As Centrífugas de Fluxo Misto, onde o movimento do
fluido ocorre na direção inclinada ao eixo de rotação.
• E as Centrifugas de Fluxo Axial, onde o movimento
do fluido ocorre paralelo ao eixo de rotação.
Tipos de Bombas
Tipos de Bombas
2 - Bombas de Deslocamento Positivo:
• Nessa bombas a movimentação do fluido é causada
diretamente pela ação do órgão de impulsão da
bomba que obriga o fluido a executar o mesmo
movimento a que está sujeito este impulsor, que
podem ser êmbolos, engrenagens ou palhetas.
Tipos de Bombas
2 - Bombas de Deslocamento Positivo:
• Nesses tipos de bombas, o fluido ocupa e desocupa
espaços no interior da bomba, com volumes
conhecidos, sendo que o movimento geral deste
fluido dá-se na mesma direção das forças a ele
transmitidas, por isso são chamadas de deslocamento
positivo.
Tipos de Bombas
2 - Bombas de Deslocamento Positivo:
• As bombas de deslocamento positivo dividem-se em
dois tipos.
Tipos de Bombas
2 - Bombas de Deslocamento Positivo:
• As Bombas Alternativas usam um arranjo de pistão,
diafragma ou membrana. Embora sejam usadas ainda
hoje, as bombas alternativas são mais empregadas
para o bombeamento de líquidos altamente viscosos,
como concreto e petróleo.
Tipos de Bombas
2 - Bombas de Deslocamento Positivo:
• As Bombas Rotativas isolam um volume de fluido e o
transportam de uma zona de baixa pressão para uma
zona de alta pressão.
Tipos de Bombas
• A “bomba de parafuso”, ou Parafuso de Arquimedes
é um mecanismo que se emprega para efetuar a
transferência de líquidos entre dois pontos que
possuam diferencial de altura.
Bombas de Arquimedes
• Construção da pista de canoagem na Inglaterra para
os jogos olímpicos de 2012.
Aplicação da Bomba de Arquimedes
• São máquinas operatrizes hidráulicas que conferem
energia ao líquido com a finalidade de transportá-lo
de um ponto a outro;
• Bombas recebem energia de uma fonte motora
qualquer e cedem parte dessa energia ao fluido na
forma de energia de pressão (aumentam a pressão do
líquido), cinética (aumentam a velocidade do líquido)
ou ambas.
Definição de Bombas Hidráulicas
TIPOS DE BOMBAS
As bombas podem ser classificadas: pela sua aplicação ou pela forma com 
que a energia é cedida ao fluido.
Bombas Centrífugas ou Turbo-Bombas
Este tipo de bomba tem por princípio de funcionamento a transferência de
energia mecânica para o fluido, por meio de um rotor, também chamado
de impelidor, que gira no interior de uma carcaça.
- de fluxo radial
(centrífugas)
sucção simples
rotor aberto
rotor semi-fechado
sucção dupla 
rotor fechado
- de fluxo misto
- de fluxo axial
Classificação: 
BOMBA CENTRÍFUGA
Rotor
Carcaça
Eixo
Alimentação
Descarga
Centrífugas puras ou radiais: toda a energia cinética é obtida através do
desenvolvimento de forças puramente centrífugas na massa líquida. A movimentação
do fluido dá-se do centro para a periferia do rotor, no sentido perpendicular ao eixo de
rotação
Obs.: São empregadas quando se deseja fornecer uma carga elevada ao fluido e as
vazões são relativamente baixas.
Usada para vencer 
grandes cargas 
manométricas. Pode 
bombear suspensão ou 
líquidos corrosivos.
.
BOMBA CENTRÍFUGA
Fluxo Axial (helicoidais): Toda energia cinética é transferida à massa líquida por
forças puramente de arrasto. O movimento do fluido ocorre paralelo ao eixo de
rotação
Obs.: São empregadas quando se deseja vazão elevada e as cargas a serem
fornecidas ao fluido são pequenas.
Usada para 
grandes vazões e 
baixas cargas 
manométricas
Fluxo Misto (hélico-centrífugas): Parte da energia é fornecida devido à força
centrífuga e parte devido ao arrasto. O movimento do fluído ocorre na direção
inclinada (diagonal) ao eixo de rotação (entre 90o e 180o)
BOMBA CENTRÍFUGA
Usada para vazões 
e cargas 
manométricas 
moderadas. 
Este tipo de máquina tem por característica de funcionamento a transferência
direta da energia mecânica cedida pela fonte motora para o fluido. Esta
transferência é obtida pela movimentação de um dispositivo mecânico da bomba,
que obriga o fluido a executar o mesmo movimento do qual ele está animado.
BOMBA VOLUMÉTRICAS
- alternativas
pistão
diafragma
- rotativas
peristáltica
lóbulo
engrenagem
parafuso
êmbolo
Classificação: 
Alternativa de Pistão: As bombas de pistão geram uma ação de bombeamento,
fazendo com que os pistões se alterem dentro de um tambor cilíndrico.
BOMBA VOLUMÉTRICAS
Alternativa de Êmbolo: São recomendadas para serviços de pressões mais elevadas
quando comparadas aquelas recomendadas para a bomba de pistão.
Consequentemente exige que o órgão de movimentação do líquido seja mais
resistente.
BOMBA VOLUMÉTRICAS
Bomba de êmbolo ou alternativa
Bomba de duplo êmbolo
Alternativa de Bomba de Diafragma: Nessas bombas, o órgão que fornece a energia
para o líquido é uma membrana acionada por uma haste com movimento alternativo.
Essas bombas são usadas principalmente para serviços de dosagem de produtos, já
que, ao ser variado o curso da haste, varia-se o volume admitido.
BOMBA VOLUMÉTRICAS
Ex.: Bomba de gasolina
Bomba Rotativa: Um dos tipos mais comuns desse tipo de bomba é a bomba de
engrenagem, que consiste em duas rodas dentadas trabalhando dentro de uma caixa
com folgas muito pequenas em volta e dos lados das rodas.
BOMBA VOLUMÉTRICAS
Bomba de engrenagem
DescarteSucção
Muito usada para 
líquidos viscosos, mas 
não serve para 
suspensões
Líquidos 
corrosivos 
recomenda-se 
engrenagem 
de plástico
Bomba de Lóbulo: A bomba de lóbulos utiliza um princípio de funcionamento similar
ao da bomba de engrenagens, onde o produto é transportado no espaço entre lóbulos
(que podem ser de asa dupla ou tripla), acionados por dois rotores.
BOMBA VOLUMÉTRICAS
Obs.: Bombas de Lóbulo não são boas com fluidos abrasivos ou com sólidos rígidos. Estes desgastam os
lóbulos e podem ficar presos no espaço entre lóbulo e a carcaça, causando fissuras. Lóbulos desgastados ou
danificados reduzem a vazão devido ao aumento do escorregamento.
Bomba de Parafuso: constam de um, dois ou três "parafusos" helicoidais que têm
movimentos sincronizados através de engrenagens.O fluido é admitido pelas
extremidades e, devido ao movimento de rotação e aos filetes dos parafusos, que
não têm contato entre si, é empurrado para a parte central onde é descarregado.
Essas bombas são muito utilizadas para o transporte de produtos de viscosidade
elevada.
BOMBA VOLUMÉTRICAS
.
Bomba peristáltica: é constituída por uma roda excêntrica, dotada de dois ou
três roletes comprimindo um tubo de borracha muito flexível e resistente.
A passagem dos rolos comprimindo o tubo determina o escoamento pulsativo do
líquido contido no tubo.
BOMBA VOLUMÉTRICAS
Obs.: Como o líquido passa ao longo do tubo sem contato com qualquer parte da bomba, esse método é
geralmente utilizado para líquidos altamente corrosivos, soluções radioativas e líquidos venenosos
Essas bombas são 
empregadas na 
circulação extra 
corpórea do sangue, 
geralmente utilizadas 
em cirurgias no 
coração.