Modelo da A.P.I - 2010.2

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
Disciplina: Operações Unitárias I 2010.2 
2ª CHAMADA 
Avaliação Parcial 1 Bombas e Compressores 
Profs. Diana Cristina Silva de Azevedo e Rodrigo Silveira Vieira 08/02/10 
Nome: Mat: 
 
 
1. (2,5 pontos) 
Ar deverá ser transportado por um compressor a uma vazão de 9800 ft3/min, a 
temperatura e pressão de entrada do ar de 570R e 15,2 psia, respectivamente, e 
pressão de saída de 24,3 psia. Considerando o ar como um gás ideal e as 
informações apresentadas, selecione o tipo de compressor, determinando Ns e Ds. 
 
Dados: 
D = 60 in 1 lbf = 32,2 lbm.ft/s2 
N = 3600 rpm 1 in = 12 ft 
Mar = 28,59 lbm/lbmol 
R = 1545 lbf.ft3/(ft2 . lbmol . R) 
 = 1,395 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 21.38 (Foust): Faixas operacionais de diversos tipos de bombas e 
compressores de um só estágio. (Ds x Ns) 
 
2. (2,0 pontos) 
Uma bomba é usada para transportar água de um tanque para outro, conforme 
esquema a seguir, a uma vazão de 5600 cm3/s. Sendo o tubo de aço carbono 
 
 















1
1pp
M
RT
H
1
aba
c
  4/3c
s
H
QN
N   
Q
H D
D
4/1
c
s e 
Hc  Hc/gc , [L] 
comercial com diâmetro interno de 10 cm, qual a potência útil necessária da bomba 
para efetuar o transporte. Despreze as perdas decorrentes dos acidentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sabe-se: 
 Fluido:  = 1 g/cm3 
  = 1,0 cp 
 
3. (1,0 ponto) 
O engenheiro da fábrica solicita ao estagiário que a partir de uma análise crítica dos 
resultados, apresentados abaixo e que foram obtidos com duas bombas, seja indicada 
qual a melhor bomba a ser utilizada na unidade de transporte de fluido industrial. 
Supondo que você é esse estagiário atenda a solicitação do engenheiro, 
fundamentando sua análise e escolha. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sendo: S – curva característica do sistema 
 B1 - curva característica da Bomba 1 
 B2 - curva característica da Bomba 2 
  - ponto de operação 
 
4. (1,5 pontos) A 
Um sistema de bombeio de fluido usando uma bomba centrífuga apresenta a seguinte 
relação entre o NPSH disponível pelo sistema na sucção e o requerido pela bomba: 
2,5 
1 
2 
2,5 
91 
1,5 
Cotas em metros 
 
B1 
B2 
S 
H
B 
Q 
 
 
 
A esse respeito, considere as afirmativas a seguir. 
I - O ponto P2 corresponde ao ponto de operação do sistema de bombeio. 
II - A operação na faixa de vazão correspondente à região 2 indica risco de cavitação. 
III - A faixa de vazão para operação eficiente do sistema de bombeio corresponde à 
região 1. 
IV - A faixa de vazão para operação eficiente do sistema de bombeio corresponde à 
região 3. 
 
Estão corretas APENAS as afirmativas 
(A) II e III (B) I e IV (C) I e II (D) II e IV (E) III e IV 
 
5. (1,5 pontos) D 
A curva característica de net positive suction head (NPSH) requerido de certa bomba 
pode ser determinada a partir da equação 
NPSHr = 0,3 Q + 1,8 
O NPSH do sistema onde a bomba for instalada pode ser calculado, 
aproximadamente, pela equação 
NPSHd= - 0,007 Q2 + 9,0. 
Com base nessas informações e no texto precedente, é correto concluir que o valor 
máximo de vazão que o sistema pode veicular, sem que haja cavitação, é 
(A) 11 L/s. (B) 13 L/s. (C) 15 L/s. (D) 17 L/s. (E) 19 L/s. 
 
6. (1,5 pontos) C 
As curvas características de determinada bomba centrífuga podem ser aproximadas 
pelas seguintes equações: 
H = - 0,01 Q2+ 30; 
 = - 0,15 Q2+ 6 Q, 
em que H é a altura manométrica, dada em metros (m), Q é a vazão em litros por 
segundo (L/s), e  é o rendimento do conjunto motorbomba. Além disso, esta bomba 
está instalada em um sistema de tubulações de sucção e recalque, cuja curva 
característica pode ser 
aproximada pela equação 
E = 0,05 Q2+ 20. 
__________ 
Com base nas informações do texto, é correto concluir que o ponto 
de funcionamento do sistema descrito será dado por 
(A) Q = 4,7 L/s; η = 21,1%; H = 29,8 m. 
(B) Q = 9,4 L/s; η = 24,4%; H = 29,1 m. 
(C) Q = 12,9 L/s; η = 52,4%; H = 28,3 m. 
(D) Q = 20,5 L/s; η = 41,0%; H = 25,8 m. 
(E) Q = 34,3 L/s; η = 78,8 %; H = 18,2 m.