c) Explique, de forma breve, como ocorre a conversão de energia na turbina hidráulica e o papel do gerador nesse processo -stamped

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RESPOSTA: (99) 99119 - 3171 
 
 
MAPA - EMEC - MÁQUINAS DE FLUXO - 54_2025 
 
 
 
 
 
MAPA - EMEC - MÁQUINAS DE FLUXO - 54_2025 
 
Olá, estudante! 
 
Seja bem-vindo à nossa atividade MAPA da disciplina Máquinas de Fluxo. Esta 
atividade tem como tema “Seleção máquinas de fluxo motoras e geradoras”. Nesta 
atividade, você encontrará situações em que terá que aplicar os conhecimentos 
adquiridos durante a disciplina de máquinas de fluxo para propor a escolha de 
alguns problemas. 
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As suas tarefas nesse MAPA serão: 
 
Selecionar turbinas hidráulicas para uma CGH. 
 
Selecionar uma bomba e calcular as perdas de carga de um sistema de 
bombeamento. 
 
 
Bom trabalho! 
 
Professor Dário Machado Júnior. 
 
 
INSTRUÇÕES DE ENTREGA: 
 
Este é um trabalho INDIVIDUAL. 
 
As respostas devem ser entregues utilizando o Modelo de Resposta MAPA 
Máquinas de Fluxo disponibilizado. Sobre o seu preenchimento, é necessário o 
cumprimento das seguintes diretrizes: 
 
Não serão aceitas respostas que constam apenas o resultado numérico, sem que 
seja demonstrado o raciocínio que o levou a encontrar aquela resposta. 
 
Toda e qualquer fonte e referência que você utilizar para responder os questionários 
 
Após inteiramente respondido, o Modelo de Resposta MAPA Máquinas de Fluxo 
 
 
O Modelo de Resposta MAPA Máquinas de Fluxo deve ser enviado única e 
exclusivamente pelo seu Studeo, no campo "MAPA" desta disciplina. Toda e 
qualquer outra forma de entrega deste Modelo de Resposta MAPA não é 
considerada. 
 
A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação, então preencha tudo 
com cuidado, explique o que está fazendo, responda às perguntas e mostre sempre 
o passo a passo das resoluções e deduções. Quanto mais completo seu trabalho, 
melhor! 
 
 
Problemas frequentes a evitar: 
 
Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de 
envio. 
 
Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar 
incompatibilidades. 
 
Verifique se você está enviando o arquivo correto! É o MAPA da disciplina certa? Ele 
está preenchido adequadamente? 
 excellencee
 
Como enviar o arquivo: 
 
Acesse no Studeo o ambiente da disciplina e clique no botão MAPA. No final da 
página, há uma caixa tracejada de envio de arquivo. Basta clicar nela e então 
selecionar o arquivo de resposta da sua atividade. 
 
Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois uma 
vez finalizado você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você 
clique no link gerado da sua atividade e faça o download para conferir se está de 
acordo com o arquivo entregue. 
 
 
Sobre plágio e outras regras: 
 
Trabalhos copiados da internet ou de outros estudantes serão zerados. 
 
Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados, mesmo que você 
tenha sido o autor. 
 
A equipe de mediação está à sua disposição para o atendimento das dúvidas por 
meio do “Fale com o Mediador” em seu Studeo. Aproveite essa ferramenta! 
 
 
CONTEXTUALIZAÇÃO: 
 
 
1) As máquinas de fluidos, como estamos estudando neste módulo, foram 
fundamentais para a nossa evolução, seja auxiliando no transporte de fluidos ou 
então utilizando a energia do fluido para transformá-la em outra forma de energia, 
como é o caso na energia elétrica. 
 
O Brasil é um país que possui sua matriz energética amplamente renovável, sendo a 
energia hidráulica a principal fonte de energia que abastece o país. Este tipo de 
energia é gerada através do aproveitamento da energia que um fluido possuí. No 
caso de usinas hidroelétricas, uma grande quantidade de água, que escoa por um 
rio, possui uma elevada energia potencial e, ao sofrer uma queda, parte dessa essa 
energia potencial se transforma em energia cinética ao passar por uma turbina. 
 
Na atividade de hoje, você assume o papel de engenheiro responsável por analisar a 
viabilidade de implantação de uma pequena central hidrelétrica (PCH) em uma área 
rural. O local conta com um rio cuja vazão disponível é de 15 m³/s e possui uma 
queda d’água de 70 metros de altura. 
 
Visando selecionar o tipo mais adequado de turbina hidráulica para o 
aproveitamento dessa energia, analise os seguintes cenários: 
 
 
a) Com base nas características fornecidas (vazão e altura de queda), qual tipo de 
turbina hidráulica seria mais indicado para essa situação? Justifique tecnicamente 
sua escolha. 
 
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b) Quais os principais fatores que devem ser considerados no dimensionamento e 
seleção de turbinas para uma PCH? 
 
 
c) Explique, de forma breve, como ocorre a conversão de energia na turbina 
hidráulica e o papel do gerador nesse processo. 
 
 
 
 
d) Calcule a potência hidráulica bruta disponível neste potencial, considerando 
aceleração da gravidade = 9,8 m/s² e densidade da água = 1000 kg/m³. 
 
 
 
 
 
2) Uma bomba é um equipamento com a função de transferir energia de uma 
determinada fonte para um líquido, permitindo que ele possa se deslocar de um 
ponto para outro, inclusive vencendo desníveis geométricos. 
 
As bombas centrífugas são aquelas que desenvolvem a transformação de energia 
através do emprego de forças centrífugas. Elas possuem pás cilíndricas, com excellencee
geratrizes paralelas ao eixo de rotação, sendo essas pás fixadas a um disco e a uma 
coroa circular, compondo o rotor da bomba. 
 
Com relação à curva característica de uma bomba, podemos dizer que é a 
expressão cartesiana de suas características de funcionamento, expressas por 
vazão, em m3/h na abcissa e na ordenada Altura, em mca (metros de coluna 
d’água). 
 
A cavitação, como também estudamos durante este módulo, é um fenômeno 
indesejado que pode ocorrer nas máquinas de fluxo. Para calcularmos esse 
fenômeno, devemos levar em conta alguns parâmetros, como altura de sucção, 
perda de carga na sucção, pressão atmosférica e pressão de vapor do fluido. 
Calculando o NPSH(d), é possível analisarmos se uma bomba está ou não operando 
em uma condição de cavitação. 
 
Uma outra tarefa que você terá é selecionar uma bomba para suprir um sistema de 
bombeamento nesta propriedade: 
 
No sistema a seguir, você será responsável por realizar a seleção de uma bomba 
para um sistema de bombeamento que deve elevar uma vazão de água de 12 m³/h a 
uma altura de 25 m. O diâmetro interno da tubulação é de 1+1/2” (38,1mm), e o 
comprimento total da tubulação é de 50 m, sendo o comprimento total da tubulação 
de sucção de 4 m, com uma altura de sucção de 2 m. Na sucção, temos uma válvula 
pé de crivo (k=7,3) e um cotovelo 90 ° com raio médio (k=0,7). No recalque, temos 2 
cotovelos 90° com raio médio (k=0,7). Considere que a água está a 30 °C e possui 
viscosidade cinemática igual a 0,8.10-6m²/s. 
 
 
 
 
 
Para encontrar a perda de carga distribuída, necessitamos encontrar o fator de atrito 
(f), para isso podemos utilizar o diagrama de Moody. 
 
 
 
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Para encontrar a rugosidade relativa (𝞮/d), considere a rugosidade absoluta da 
tubulação sendo 0,01905 mm. 
 
 
 
 
 
Para encontrar a perda de carga localizada, utilize os valores para Válvula pé de 
crivo k=7,3 e para cada cotovelo (90°) um k=0,7. 
 
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a) Qual deve ser a altura manométrica da bomba a ser selecionada? Considere as 
perdas de carga do escoamento. 
 
 
 
 
 
b) Se o NPSH requerido é de 4 m, essa bomba estará operando em uma condição 
de cavitação? Utilize um fator de segurança de 10% em relação ao NPSH requerido. 
Considere a pressão atmosférica do local = 101,3 kPa e a densidade da água=1000 
kg/m³. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) Pensando no aproveitamento energético do sistema, se um motor elétrico 
transmite 2,2 kW de potência a esse sistema, qual é eficiência do sistema para a 
condição de operação descrita? 
 
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3) O laboratório Virtual da Algetec nos permite vivenciar experimentos através da 
simulação. Nesta etapa, devemos realizar o experimento do laboratório virtual 
intitulado “Perda de carga distribuída”. Neste experimento, analisaremosa perda de 
carga distribuída em diferentes tubulações. Primeiramente, abra o laboratório virtual 
e leia todo o sumário teórico. Em seguida, leia o “roteiro” e realize o experimento 
direcionando toda a água para a tubulação de 32 mm, conforme indicado, anotando 
os valores de vazão (rotâmetro) e pressão (manômetro em U). Em seguida, reinicie 
o experimento, agora conectando o manômetro à tubulação de 25 mm de diâmetro, 
novamente registre os valores de pressão e vazão conforme se altera a vazão. 
Agora responda às seguintes perguntas: 
 
 
 
a) Considerando os dois experimentos realizados, quais são as maiores perdas de 
carga para cada uma das tubulações? 
 
 
 
 
 
b) Com base nos seus conhecimentos adquiridos na disciplina, quais são os fatores 
que contribuíram para que houvesse diferença na perda de carga distribuída entre 
as tubulações? 
 
 
 
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