Aula teórica

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Aula teórica 
Apresentação 
1. OBJETIVO 
As bombas centrífugas são um dos tipos de bombas mais utilizadas na indústria. Essas 
bombas são caracterizadas através de suas curvas características e de desempenho, 
que relacionam a vazão do fluido bombeado com a altura manométrica, com a 
potência, com o rendimento e com outras propriedades. Essas curvas são de extrema 
importância para a correta seleção da bomba. Muitas vezes, as bombas são associadas 
em série ou em paralelo por questões econômicas, ou para atender uma demanda 
variável. Nessas situações é fundamental conhecer as curvas de cada bomba a fim de 
se traçar as curvas correspondentes à associação e, assim, prever adequadamente o 
comportamento do conjunto em operação. Como parte das atividades deste 
laboratório, você irá analisar o comportamento de duas bombas operadas 
individualmente e associadas em série ou em paralelo. Será possível, ainda, variar a 
vazão do escoamento e verificar sua influência no sistema estudado. 
 
Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de: 
• realizar o levantamento da curva de uma bomba centrífuga; 
• determinar a curva de desempenho de uma associação de bombas em série; 
• definir a curva de desempenho de uma associação de bombas em paralelo; 
• comparar os resultados obtidos nas medições com os valores teóricos 
esperados. 
 
2. ONDE UTILIZAR ESSES CONCEITOS? 
O estudo de bombas, associações de bombas e de suas características é de 
fundamental importância, tanto em aplicações residenciais e da construção civil, como 
na indústria em geral. O projeto de sistemas de bombeamento de água, controle de 
processos industriais, sistemas de filtração, estações de tratamento de esgoto, entre 
outros, tem grande dependência nos conceitos aqui apresentados e aplicados no 
equipamento didático. Quando se deseja selecionar ou prever o comportamento de 
uma bomba para um determinado sistema, inicialmente analisa-se o comprimento que 
a linha terá e os acessórios que serão utilizados (válvulas, joelhos, filtros etc.) para 
assim traçar uma função, denominada de curva do sistema, que relaciona altura 
manométrica com a vazão baseando-se na perda de carga causada por esses 
componentes. O cruzamento da curva da bomba com a curva do sistema representa o 
ponto de operação. Desse modo, a curva característica da bomba é empregada para 
prever, por exemplo, a vazão que a bomba irá fornecer ao sistema, qual será a potência 
consumida e o rendimento dessa bomba. Essas e outras características são essenciais 
para uma seleção adequada em caráter técnico e econômico. Além dessas, existem 
inúmeras outras aplicações na engenharia dos conceitos aqui citados. 
 
3. O EXPERIMENTO 
Neste laboratório virtual você seguirá as instruções contidas no roteiro, possibilitando a 
obtenção da diferença de pressão entre os pontos de sucção e de recalque das bombas 
com base nas indicações dos manômetros e manovacuômetros. De posse desses 
dados, é possível traçar a curva das bombas operadas individualmente ou associadas 
em série e em paralelo. É essencial para o funcionamento adequado do experimento e 
correta aquisição de dados que as instruções contidas no roteiro sejam seguidas 
rigorosamente. 
 
4. SEGURANÇA 
Para a realização deste experimento você não precisará utilizar equipamentos de 
proteção individual (EPIs). Antes de iniciar a operação do sistema, verifique se as 
válvulas estão na posição correta, se as mangueiras para medição da perda de carga 
estão plugadas, e se a bomba que você irá utilizar está habilitada. 
 
5. CENÁRIO 
A bancada didática de Mecânica dos Fluidos e Bombas é composta por tubulações de 
PVC, acrílico, e cobre com diferentes diâmetros, acessórios para medição de perda de 
carga localizada, bombas responsáveis pelo deslocamento forçado do fluido e 
medidores de pressão diferenciais. Outros acessórios e componentes secundários, 
além dos já citados, serão descritos a seguir: 
Medidores de Vazão: são dispositivos destinados à obtenção da vazão do escoamento 
do fluido. O Tubo de Venturi e a Placa de Orifício, presentes no equipamento, são 2 
deles. Através da perda de carga entre 2 pontos destes acessórios, é possível obter a 
vazão aplicando a equação da conservação da energia. Além desses, existe ainda um 
medidor do tipo rotâmetro, que permite a aquisição da vazão de água através do 
sistema utilizando um êmbolo e uma escala graduada, pelo princípio do equilíbrio de 
forças. 
Medidores de Pressão: na bancada se encontram 4 tipos de medidores de pressão. O 
manômetro em U, o manômetro digital, os manômetros de Bourdon e os 
manovacuômetros. Todos eles serão abordados de forma mais aprofundada no 
sumário teórico e roteiro dos experimentos. 
Quadro Elétrico: reservado ao controle elétrico do sistema. Contém um inversor de 
frequência destinado a realizar o controle das bombas centrífugas. Possui as funções 
de liga/desliga, botão de emergência e controle de vazão. 
Bombas: tipo centrífuga de 0,5CV de potência e ligação elétrica 220V trifásica. São 
utilizadas para succionar a água do reservatório inferior, tendo como recalque o 
sistema em estudo. São fornecidas duas bombas de mesmo modelo. 
 
Tanque de acrílico: reservatório apoiado sobre a mesa destinado a realizar acúmulo de 
água através do fechamento da válvula de retorno ao tanque inferior. 
 
Bons estudos.