Bombas Dinâmicas: Acoplamento, Classificação e Funcionamento

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10.3. ACOPLAMENTO DA BOMBA DINÂMICA AO MOTOR E 
ASSENTAMENTO DO CONJUNTO NA FUNDAÇÃO 
 Os acoplamentos podem ser rígidos ou flexíveis. Os acoplamentos que não permitem 
deslocamento relativo axial ou radial entre os eixos são chamados de rígidos e são usados prin-
cipalmente em bombas verticais. Um acoplamento flexível (Figura 47), por outro lado, é um 
dispositivo que liga os dois eixos, tolerando pequenos deslocamentos angulares, paralelos, ou 
uma combinação dos dois na transmissão de torque. 
Figura 47. Luva de acoplamento tipo elástica e base do conjunto motor-bomba. 
 O conjunto motor-bomba deve ser assentado sobre uma fundação estruturalmente bem 
dimensionada, sendo preferencialmente de concreto ou alvenaria e isenta de vibrações. As di-
mensões do bloco de fundação devem exceder de 5 a 10 cm na largura e comprimento a base 
do conjunto 
10.4. CLASSIFICAÇÃO DAS BOMBAS DINÂMICAS 
 A principal classificação das bombas dinâmicas leva em consideração a trajetória desen-
volvida pelo fluido no rotor, podendo ser: 
a) Radiais ou centrífugas: o fluido penetra axialmente no rotor, porém sua trajetória é brus-
camente desviada para a direção radial (Figura 48a). São bombas destinadas a vencer gran-
des cargas com vazões relativamente baixas. O acréscimo de pressão é causado, principal-
mente, pela ação da força centrífuga; 
b) Diagonais ou de fluxo misto: o fluido penetra axialmente e sai em uma direção diagonal, 
média entre axial e radial. São indicadas para cargas médias, e o acréscimo de pressão é de-
vido, em parte, à força centrífuga e, em parte, à ação de sucção das pás (Figura 48b); 
 c) Axiais: o fluido penetra axialmente no rotor e sai em movimento helicoidal em direção pra-
ticamente axial (Figura 48c). São bombas de melhor aplicação nos casos de grandes vazões 
e pequenas cargas. 
 
 
Figura 48. Tipo de trajetória do fluido nas bombas dinâmicas: (a) radial ou centrífuga; (b) dia-
gonal ou mista; (c) axial. 
luva de acoplamento 
base do conjunto 
 (a) (b) (c) 
 
 
 
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10.5. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UMA BOMBA 
RADIAL E DE UMA BOMBA AXIAL 
 Conforme o esquema da Figura 49, numa bomba radial a ação da força centrífuga faz 
com que as partículas do líquido sejam empurradas para a zona periférica do recipiente e, con-
sequentemente, para a tubulação ligada ao reservatório superior (visto que o recipiente é fe-
chado). Se a força centrífuga for suficiente, o líquido chegará ao reservatório superior. Por sua 
vez, no centro do recipiente, ocorre uma pressão inferior à atmosférica local (depressão) que 
permite a aspiração do líquido pela tubulação ligada ao reservatório inferior. Se a pressão no 
centro chegar a um valor muito próximo a zero (vácuo), não ocorrerá a aspiração do líquido, 
não sendo possível, portanto, o bombeamento. 
Figura 49. Princípio de funcionamento de uma bomba radial ou centrífuga. 
 O princípio de funcionamento de uma bomba axial não é baseado na força centrífuga 
desenvolvida pela rotação do rotor, mas sim pela força de sustentação provocada pelo escoa-
mento do fluido em torno de suas pás, ou seja, devido ao perfil aerodinâmico das mesmas. Ao 
girar no interior da carcaça, as pás (de perfis aerodinâmicos) sofrem um movimento relativo de 
translação em relação ao fluido, criando uma força de sustentação (depressão abaixo das pás e 
sobrepressão acima) que produz a aceleração do fluido no sentido do recalque da bomba, con-
forme a Figura 50. 
Figura 50. Princípio de funcionamento de uma bomba axial. 
 Numa bomba diagonal ou de fluxo misto o funcionamento é devido, em parte, à ação 
da força centrífuga e, em parte, à ação da força de sustentação provocada pelo escoamento do 
fluido em torno das pás. 
motor 
recipiente 
cilíndrico 
tubulação 
de sucção 
reservatório 
inferior 
reservatório 
superior 
tubulação 
de recalque 
 
 
 
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10.6. ALTURA GEOMÉTRICA DE INSTALAÇÃO DE UMA 
BOMBA, CAVITAÇÃO, ROTAÇÃO ESPECÍFICA E NPSH 
DISPONÍVEL E EXIGIDO 
 Em um sistema de recalque pode-se instalar uma bomba de duas formas distintas quanto 
à cota de seu eixo em relação à cota da água no reservatório de captação, ou seja: i) bomba 
afogada, quando a cota do eixo da bomba está abaixo da cota do nível da água no reservató-
rio; ii) bomba não afogada, quando a cota do eixo da bomba está acima da cota do nível da 
água no reservatório (Figura 51). 
Figura 51. Terminologia de um sistema de bombeamento com bomba não afogada. 
Altura geométrica de sucção máxima (hgs(max)): 
 b
2
2
s
vaporatm
(max)s hfg.2
v
hf
pp
hg ---
g
-
= ................................... (59) 
 Trabalhando-se algebricamente a Eq.(59), de forma a colocar no primeiro membro ape-
nas as grandezas que dependem das condições locais da instalação e no segundo membro as 
grandezas que dependem das condições particulares da entrada da bomba, tem-se as expres-
sões do NPSH disponível na instalação e do NPSH exigido pela bomba: 
 hfhg
pp
ss
vaporatm --
g
-
 = b
2
2 hf
g.2
v + ........................................ (61) 
 NPSH disponível NPSH exigido 
 Em uma instalação elevatória não haverá cavitação na bomba se: 
 exigido NPSH disponível NPSH ³ ...................................... (62) 
 
 
 
 H hgr 
 hf = hfs + hfr 
hgs 
hgr – altura geométrica de recalque 
hfs – perda de carga na sucção 
hgs – altura geométrica de sucção 
H – altura manométrica total 
hfr – perda de carga no recalque 
motor elétrico 
bomba hidráulica 
casa de bombas 
válvula de pé com crivos 
(2) 
 (1) 
 
 
 
 
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Figura 52. Efeito da cavitação sobre o rotor de uma bomba. 
Rotação específica: corresponde à rotação do rotor de uma bomba de uma série homóloga de 
bombas geometricamente semelhantes, que proporciona a vazão de 1 m3/s a uma altura mano-
métrica de 1 m: 
 75,0
5,0
H
Q.n.65,3Ns = ..................................................... (60) 
sendo: Ns – rotação específica (rpm) da bomba; 
n – rotação (rpm) da bomba; 
Q – vazão da bomba (m3/s) na rotação n; 
H – altura manométrica da bomba (m) na rotação n. 
10.7. SELEÇÃO DE UMA BOMBA HIDRÁULICA 
 Em suma, a seleção primária de uma bomba para uma instalação de bombeamento de-
pende do conhecimento de duas grandezas, ou seja, a vazão (Q) a ser bombeada e a altura ma-
nométrica (H) da instalação. 
 Os resultados dos ensaios de uma bomba com o rotor operando em uma velocidade 
constante, costumam ser representados em um diagrama denominado curva característica 
que relaciona a altura manométrica (H), o rendimento mecânico (hb), a potência absorvida no 
eixo (Pb) e o NPSHexigido em função da vazão (Q), conforme pode ser visto na Figura 55. 
 Conhecidos os valores da vazão e da altura manométrica de um sistema de bombeamen-
to, para selecionar a bomba mais conveniente se deve consultar os denominados gráficos de 
seleção (Figura 54) de um ou mais fabricantes. Um gráfico de seleção consiste da representa-
ção cartesiana de H x Q, dentro do qual está delineado o campo específico de aplicação de 
cada bomba de uma série ou linha de produção do fabricante (bombas do mesmo tipo constru-
tivo, porém de tamanhos diferentes). É importante observar que o gráfico de seleção é sempre 
traçado para uma determinada rotação do rotor (normalmente 3500 e 1750 rpm, que corres-
pondem às rotações – considerando o efeito do escorregamento – dos motores elétricos de 
indução de 2 e 4 pólos, respectivamente, na freqüência de 60 Hz, que é a padrão no Brasil). 
 Em função do exposto, é possível encontrar dentro da linha de produção de um mesmo 
fabricante, mais de um tipo de bomba capaz de atender as condições de vazão e altura mano-
métrica exigidas. A escolha definitiva dependerá, também, dos seguintes aspectos:39 
 · estudo econômico que compare o custo de compra do conjunto motor e bomba e o seu 
respectivo custo operacional (quanto maior rendimento menor será o consumo de energia); 
· adequação entre os materiais empregados na construção da bomba e a natureza do flui-
do por ela recalcado; 
 · adequação entre o tamanho (e até mesmo o peso) da bomba e o espaço disponível da 
instalação; 
 · adequação da bomba à altura geométrica de sucção (NPSHdisponível ³ NPSHexigido). 
Figura 54. Gráfico de seleção de bombas da marca IMBIL, série INI, nas rotações 1750 e 
3500 rpm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 55. Curva característica da bomba IMBIL, série INI, modelos 125-400 e 80-200 nas 
rotações 1750 e 3500 rpm, respectivamente. 
 1750 rpm 3500 rpm 
80-200 
3500 rpm 
125-400 
1750 rpm