INSTALAÇÕES DE RECALQUE

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ALFA - FACULDADE DE ALMENARA 
CAMPUS ALMENARA-MG 
ENGENHARIA CIVIL 
MECÂNICA DOS FLUÍDOS 
 
 
 
 
 
 
 
INSTALAÇÕES DE RECALQUE 
 
 
 
 
 
 
Kameron Samarone Pinto Silva 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Almenara, MG 
2015 
2 
 
 
Kameron Samarone Pinto Silva 
 
 
 
 
 
 
INSTALAÇÕES DE RECALQUE 
 
 
 
 
 
Este trabalho foi apresentado à disciplina 
Mecânica dos Fluídos, do Curso Superior de 
Engenharia Civil, da ALFA – Faculdade de 
Almenara, sob forma de aproveitamento de 
créditos, de pesquisa e avaliação periódica. 
 
 
Docente: Professor Dr. Davidson Araújo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Almenara, MG 
Junho, 2015 
3 
 
Sumário 
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 4 
2. DEFINIÇÕES ............................................................................................................... 5 
3. TUBULAÇÃO DE SUCÇÃO ...................................................................................... 5 
3.1 Dimensionamento da tubulação de sucção ............................................................. 5 
4. TUBULAÇÃO DE RECALQUE ................................................................................ 7 
4.2 Dimensionamento da tubulação de recalque........................................................... 7 
5. EQUAÇÃO DA ENERGIA PARA UM FLUÍDO IDEAL ....................................... 7 
5.1 Energias associadas a um fluído ............................................................................. 7 
5.2 Aplicação da Equação de Bernoulli ........................................................................ 9 
6. EQUAÇÃO DA ENERGIA NA PRESENÇA DE UMA MÁQUINA ................... 11 
6.1 Definição de máquina na instalação ..................................................................... 11 
6.2 Apresentação da equação da energia na presença de uma máquina ..................... 11 
7. POTÊNCIA DE UMA BOMBA ............................................................................... 12 
8. POTÊNCIA DE UMA TURBINA ............................................................................ 13 
8.1 Aplicação das equações da potência ..................................................................... 13 
9. EQUAÇÃO DA ENERGIA NA PRESENÇA DE UMA MÁQUINA 
CONSIDERANDO PERDA DE CARGA ....................................................................... 14 
9.2 Aplicação da equação da energia considerando perda de carga ........................... 15 
10. BOMBAS HIDRÁULICAS ....................................................................................... 16 
10.1 Classificação das bombas ..................................................................................... 16 
10.2 Bombas cinéticas .................................................................................................. 16 
10.3 Bombas de deslocamento positivo ........................................................................ 17 
10.4 Diferença entre bomba cinética e bomba de deslocamento positivo .................... 17 
11. CONCLUSÃO ............................................................................................................ 20 
 
4 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 Desde os primórdios os homens transportavam águas em baldes ou conchas, com a 
formação de grupos maiores esse processo foi mecanizado. Assim as primeiras máquinas de 
fluxo desenvolvidas foram as rodas de conchas e as bombas de parafusos para elevar água. 
Os romanos introduziram as rodas de pás em torno de 70 a.C para extrair energia dos cursos 
da água. Mais tarde foram desenvolvidos os moinhos para extrair energia do vento, mas a 
baixa densidade de potência do vento limitava a pouca produção de centenas de quilowatts. 
Com o desenvolvimento de roda d’águas tornou possível a extração de quilowatts em único 
local. Como abordam o autor (Fox 2006). 
 Segundo o professor João Mamede Filho (2002), se o transporte for feito sentido 
descendente aproveita a energia potencial do liquido, o transporte é feito por gravidade. Se 
o transporte for feito no sentido ascendente, há necessidade de fornecer energia ao liquido, 
isso é feito pela bomba através do sistema de recalque. 
 O sistema de recalque é o conjunto formado por tubulações, bombas, motores e 
acessórios necessários para transportar certa vazão de um reservatório de uma cota Z1, 
inferior para cota Z2, superior. Sistema este definido pelo professor João Mamede Filho 
(2002). 
 
 
 
5 
 
2. DEFINIÇÕES 
 
 
 As partes constituintes do sistema de recalque e suas principais funções são: 
- Tubulação de sucção: De acordo com a publicação na Rev. ciênc. exatas, Taubaté, v. 12, 
n. 1, p. 9-14, 2006, defina-se tubulação de sucção, sendo o tubo que tem a função de gerar 
uma pressão negativa do rotor, com isto pode-se ter uma variação de pressão entre a entrada 
e a saída do rotor; 
- Tubulação de recalque: É a canalização que liga a bomba ao reservatório superior. Inclui 
acessórios como: registros, válvulas de retenção, curvas, etc (FILHO 2000). 
- Conjunto motor-bomba: Tem a função de elevar um liquido de uma cota inferior Z1 para 
uma cota superior Z2 (AZEVEDO et al., 1998). 
 
3. TUBULAÇÃO DE SUCÇÃO 
 
 
 O tubo de sucção tem a forma de um difusor, e por isso alguns, autores o chamam de 
aspirador ou tubo recuperador de energia (Macintyre, 1983), e a sua utilização permite uma 
eficiente recuperação de energia cinética. 
 
3.1 Dimensionamento da tubulação de sucção 
 
 Formula da ABNT (NBR-5626). Recomendada para funcionamento intermitente ou 
não continuo: 
𝐷𝑟 = 1,3√
𝑇
24
4
√𝑄 
 Onde: Dr = diâmetro de recalque – em metros ou milímetros (m ou mm); T = período 
- número horas de funcionamento da bomba por dia e Q = vazão - em metros cúbicos por 
segundo ou metros cúbicos por hora (m³/s ou m³/h). O Ds = diâmetro de sucção é o diâmetro 
comercial imediatamente superior ao diâmetro de recalque calculado pela fórmula anterior 
6 
 
– em metros ou milímetros (m ou mm). Observação: caso o valor encontrado pela fórmula 
da ABNT não coincida com um diâmetro comercial, o diâmetro de recalque (Dr) deverá ser 
um diâmetro comercial inferior ou superior ao calculado. Portanto, devemos submetê-lo ao 
cálculo da velocidade econômica para comprovação, em que a velocidade econômica (v) 
fica entre 0,5 e 4,0 metros por segundo (m/s). 
𝐷 = √
4𝑥𝑄
𝜋𝑥𝐷²
 
Dimensionar uma instalação de bombeamento de água sabendo que a vazão a ser recalcada 
é de 5 L s-1, em um período de oito (8) horas por dia, a tubulação de sucção é de PVC e 
apresenta comprimento de 11m. A cota da água é de 7m, e a cota do conjunto moto-bomba 
é de 10 m, a cota do reservatório é de 29 metros. Desconsiderar as perdas de carga localizada. 
𝐷 = 1,3√
𝑇
24
4
√𝑄 => 𝐷 = 1,3√
8
24
4
√5. 𝑥10−3 => 75𝑚𝑚 
 
𝑉 = √
4𝑥𝑄
𝜋𝑥𝐷²
=> 𝑉 = √
4𝑥0,005
𝜋. 0,075²
=> 1,6 𝑚 𝑠⁄ => (0,5 ≤ 1,6 ≤ 4,0) 𝑚 𝑠⁄ . 
 
Cálculo de perda de carga na sucção (hfs). 
EQUAÇÃO DE HAZENO-WILLIANS 
ℎ𝑓 = 10,646 (
𝑄
𝐶
)
1,852 𝐿
𝐷4,87
 
hf=perda de carga continua, m; 
Q= vazão em m³s-1; 
C= coeficiente que depende da natureza da parede do tubo (material e estado); 
L= comprimento da tubulação, m; 
D= diâmetro da tubulação, m. 
 
7 
 
4. TUBULAÇÃO DE RECALQUE 
 
 
 É a canalização que liga a bomba para que a mesma possa elevar determinado liquido 
de uma cota inferior a uma cota superior de um reservatório. 
 
4.2 Dimensionamento datubulação de recalque 
 Para fazer o dimensionamento da tubulação de recalque utiliza-se as mesmas 
fórmulas apresentadas na seção 3.1. 
𝐷 = 1,3√
𝑇
24
4
√𝑄 
𝑉 = √
4𝑥𝑄
𝜋𝑥𝐷²
 
Cálculo de perda de carga no recalque (hfr) 
Para fazer o cálculo de perda de carga no recalque dimensionamento da tubulação de 
recalque utiliza-se a mesma fórmula apresentada na seção 3.1. 
ℎ𝑓 = 10,646 (
𝑄
𝐶
)
1,852 𝐿
𝐷4,87
 
 
 
5. EQUAÇÃO DA ENERGIA PARA UM FLUÍDO IDEAL 
 
 
5.1 Energias associadas a um fluído 
 
 De acordo com a definição de Bernoulli, a energia presente em um fluido em 
escoamento sem troca de calor pode ser separada em três parcelas, sendo elas definidas pelos 
Físico Isaac Newton: 
8 
 
 
- Energia potencial: É o estado de energia do sistema devido a sua posição no campo da 
gravidade em relação a um plano horizontal de referência. 
- Energia cinética: É o estado de energia determinado pelo movimento do fluído. 
- Energia de pressão: Corresponde ao trabalho potencial das forças de pressão que atuam no 
escoamento do fluido. 
 A equação de Bernoulli é fundamental para a análise de escoamento de um fluído em 
canalizações. Considere o escoamento através de um duto entre os pontos 1 e 2. 
 
Figura 1.Equação de Bernoulli. 
 
 Em geral consideramos que não há variação de densidade do fluído durante o 
escoamento, nesse caso ele é chamado de escoamento incompressível e pode ser descrito 
pela equação a seguir: 
𝐻1 = 𝐻2 
𝑃1
𝛾
+
𝑉1²
2𝑔
+ 𝑧1 =
𝑃2
𝛾
+
𝑉2²
2𝑔
+ 𝑧2 
 
 Onde p é a pressão absoluta (Pa),  é a densidade (kg/m3), z ou h é a elevação do 
fluido (m) em relação a uma referência e V é a velocidade (m/s). Observe que a unidade 
(m/s)2 é uma forma diferente de se escrever a unidade de energia Joule. Essa equação foi 
escrita considerando-se que as soma das energias de pressão, cinética e potencial no ponto 1 
é igual a soma das energias no ponto 2. 
9 
 
 Podemos aplicar a equação de Bernoulli para uma linha de corrente que liga o ponto 
1 e 2 de um escoamento. Uma aplicação simples dessa equação é para descobrirmos qual é 
a velocidade da água que escoa através de um furo na base de um tanque. Para tanto, a 
equação é simplificada e desta forma obtemos: 
𝑧1 =
𝑉2²
2
 
 
Figura 2. Aplicação do escoamento de fluido por um orifício 
 Observamos que nesse caso colocamos nossa referência de cota no nível do ponto 2. 
Dessa forma 𝑧1=H. A pressão de 1 é a da atmosfera. Como em 2 o fluido está escoando na 
forma de um jato livre, sua pressão também é a da atmosfera. Estes dois termos se anulam 
na equação de Bernoulli. A cota de 2, ou seja, 𝑧2=0. A velocidade do fluido no ponto 1 que 
fica na superfície livre do tanque é praticamente zero. Logo, a equação ficou simplificada e 
dessa forma V2 é calculada da seguinte forma: 
𝑉2 = √2. 𝑔. 𝐻 
 Na pratica os escoamentos nas tubulações sofrem o efeito do atrito do fluído com as 
paredes internas, ou seja, há perda de carga. Nesse caso a equação de Bernoulli deve ser 
reescrita da seguinte forma: 
 
𝑃1
𝛾
+
𝑉1²
2𝑔
+ 𝑧1 =
𝑃2
𝛾
+
𝑉2²
2𝑔
+ 𝑧2 + ∆ℯ 
 Onde ∆ℯ, cuja a unidade de medida é m²/s², representa a perda de energia no 
escoamento por atrito, um dos maiores problemas a serem resolvidos. Há tabelas que 
fornecem perdas de cargas para diversos tipos de acessórios (válvulas, curvas, tubo reto, etc.) 
 
5.2 Aplicação da Equação de Bernoulli 
 
10 
 
 A água que escoa em regime permanente através do tubo de Venturi mostrado. 
Considere no trecho mostrado as perdas são desprezíveis. A área da seção (1) é de 40 cm² e 
a área da seção (2) 20 cm². Um manômetro de mercúrio é instalado entre as seções 1 e 2, e 
indica o desnível mostrado. Determine a vazão de água que escoa pelo tubo. 
 
Figura3.Tubo de Venturi. 
 
 
 
 
Solução: 
𝑃𝑜𝑛𝑡𝑜 (𝐴) 𝐷𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛ç𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 
𝑃1 = 𝑃2 𝑃2 = 𝑃𝑑 = −(𝛾𝐻𝑔. ℎ) + (𝛾𝐻20. ℎ) + 𝑃1 
𝑃𝑑 = −(𝛾𝐻𝑔. ℎ) + (𝛾𝐻20. ℎ) + 𝑃1 𝑃2 = −(𝛾𝐻𝑔. ℎ) + (𝛾𝐻20. ℎ) + 𝑃1 
𝑃𝑜𝑛𝑡𝑜 (𝐵) ℎ. (𝛾𝐻𝑔− 𝛾𝐻20) = 𝑃1 − 𝑃2 
𝑃𝑏 = (𝛾𝐻20. ℎ) + 𝑃1 P1 − P2 = ℎ. (𝛾𝐻𝑔− 𝛾𝐻20) (𝐼) 
𝑃𝑜𝑛𝑡𝑜 (𝐷) 𝑆𝑢𝑏𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑛𝑑𝑜 (𝐼) 𝑒𝑚 (𝐼𝐼) 
𝑃𝑑 = −(𝛾𝐻𝑔. ℎ) + (𝛾𝐻20. ℎ) + 𝑃1 
ℎ. (𝛾𝐻𝑔 − 𝛾𝐻20)
𝛾𝐻20
=
𝑉2²−𝑉1²
2𝑔
 
𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 𝑑𝑒 𝐵𝑒𝑟𝑛𝑜𝑢𝑙𝑙𝑖: 
0.1. (136000 − 10000)
10000
=
𝑉2
2 − 𝑉1
2
19,62
 
 
𝑃1
𝛾
+
𝑉1
2
2𝑔
+ 𝑧1 =
𝑃2
𝛾
+
𝑉2
2
2𝑔
+ 𝑧2 24.72 = 𝑉2
2 − 𝑉1
2 (𝐼𝐼𝐼) 
 
11 
 
 
𝑃1 − 𝑃2
𝛾𝐻20
=
𝑉2
2 − 𝑉1
2
2𝑔
 (𝐼𝐼) 
𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑖𝑛𝑢𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒: 𝑆𝑢𝑏𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑛𝑑𝑜 (𝐼𝑉) 𝑒𝑚 (𝐼𝐼𝐼) 
𝑉1. 𝐴1 = 𝑉2. 𝐴2 24,72 = (2𝑉1)
2 − 𝑉1² 
𝑉1. 40 = 𝑉2. 20 24,72 = 4𝑉1² − 𝑉1² 
𝑉1. 40
20
= 𝑉2 
24,72
3
= 𝑉1² 
2𝑉1 = 𝑉2 √8.24 = 𝑉1 
 2,87 𝑚 𝑠⁄ = 𝑉1 
 𝐶á𝑙𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑎 𝑉𝑎𝑧ã𝑜: 
 𝑄𝑣 = 𝑉1. 𝐴1 
 𝑄𝑣 = 2,87.40. 10
−4 
 𝑄𝑣 = 11,48 𝑙 𝑠⁄ 
 
 
6. EQUAÇÃO DA ENERGIA NA PRESENÇA DE UMA MÁQUINA 
 
 
6.1 Definição de máquina na instalação 
 
 Segundo a autor (Fox 2006), máquina em uma instalação hidráulica é definida como 
qualquer dispositivo que quando introduzido no escoamento forneça ou retire energia do 
escoamento, na forma de trabalho. 
 
6.2 Apresentação da equação da energia na presença de uma máquina 
 
𝐻1 + 𝐻𝑚 = 𝐻2 
𝑃1
𝛾
+
𝑉1²
2𝑔
+ 𝑧1 =
𝑃2
𝛾
+
𝑉2²
2𝑔
+ 𝑧2 
12 
 
 
Figura 4.Equação de Bernoulli com presença de máquina 
 
 
7. POTÊNCIA DE UMA BOMBA 
 
 
 Para calcularmos a potência consumida pela bomba, basta utilizarmos o valor do 
rendimento da bomba, pois a potência hidráulica, não é igual a potência consumida, pois 
existem perdas por atrito no próprio motor, na bomba, etc. Logo, segundo o manual de 
treinamento (KSB 2003), chamamos a relação entre potência hidráulica e potência 
consumida pela bomba de rendimento, que pode ser definida pela fórmula: 𝐸𝑓 =
𝐺. 𝐻𝐵 
𝐸𝑓
𝑡
=
𝛾.𝑉.𝐻𝐵
𝑡
 𝑁𝐵 =
𝛾.𝑄.𝐻𝐵
𝜂𝐵
 
 NB= Potência da bomba; 
𝐻𝐵=Carga manométrica da bomba; 
𝜂𝐵= Rendimento da bomba. 
 A partir da equação dimensional da potência do fluído, podemos determinar as 
principais unidades de potência no S.I, tais como: 
 𝑆. 𝐼 [𝑁] =
𝑁.𝑚
𝑠
=
𝐽
𝑠
= 𝑊 ( 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠) 
 
 
138. POTÊNCIA DE UMA TURBINA 
 
 
 Podemos definir o conceito de potência de uma turbina, pela formula: 
𝑁𝑇 = 𝛾. 𝑄. 𝐻𝑇 . 𝜂𝑇 
 Porém sabendo que uma turbina ela retira energia do escoamento. 
 𝑁𝑇= Potência da turbina; 
𝐻𝑇=Carga manométrica da turbina; 
𝜂𝑇= Rendimento da turbina. 
 
8.1 Aplicação das equações da potência 
 
O reservatório mostrado na figura possui um nível constante e fornece água com uma 
vazão de 10 litros/s para o tanque B. Verificar se a máquina é uma bomba ou uma turbina e 
calcule sua potência sabendo que 𝜂 =75%. Dados 𝛾 = 10000𝑁/𝑚³ ,𝐴𝑡𝑢𝑏𝑜𝑠 = 20𝑐𝑚2, 𝑔 =
9,8𝑚/𝑠² . . 
 
Figura 5. Ilustração de reservatórios de água com fornecimento de energia de uma máquina 
 
 
 
14 
 
𝐶á𝑙𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑎 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒: 𝐻𝑚 =
𝑉2²
2. 𝑔
+ 𝑧2 − 𝑧1 
𝑄 = 𝑉. 𝐴 𝑉 =
𝑄
𝐴
 𝐻𝑚 =
10²
19,62
+ 5 − 20 − 9,90𝑚 
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑚𝑎𝑛𝑜𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑎 𝑚á𝑞𝑢𝑖𝑛𝑎 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑎 𝑇𝑢𝑟𝑏𝑖𝑛𝑎 
𝐻1 + 𝐻𝑚 = 𝐻2 𝑁𝑇 = 𝛾. 𝑄. 𝐻𝑇. 𝜂𝑇 
𝑃1
𝛾
+
𝑉1²
2𝑔
+ 𝑧1 =
𝑃2
𝛾
+
𝑉2²
2𝑔
+ 𝑧2 𝑁𝑇 = 10000.9,90. 10
−3. 0.75 
 𝑁𝑇 =
74,25
736,5
 = 0,100 𝐶𝑉 
 
 
9. EQUAÇÃO DA ENERGIA NA PRESENÇA DE UMA MÁQUINA 
CONSIDERANDO PERDA DE CARGA 
 
 
𝐻1 + 𝐻𝑚 = 𝐻2 + 𝐻𝑃1,2 
𝑃1
𝛾
+
𝑉1²
2𝑔
+ 𝑧1 =
𝑃2
𝛾
+
𝑉2²
2𝑔
+ 𝑧2 + 𝐻𝑃1,2 
 
Figura 6.Equação de Bernoulli considerando perda de carga 
𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐷𝑖𝑠𝑠𝑖𝑝𝑎𝑑𝑎: 𝑁𝑑𝑖𝑠𝑠 = 𝛾. 𝑄. 𝐻𝑃1,2 
 
 
15 
 
9.2 Aplicação da equação da energia considerando perda de carga 
 
 Para a instalação mostrada, determine a potência da bomba necessária para elevar 
água até o reservatório superior. Considerando as perdas de cargas 
𝐷𝑎𝑑𝑜𝑠: 𝑄𝑣 =30litros/s, 𝛾𝐻20 =10000N/m² , 𝑔 =9,81m/s² , 𝑑4 = 16𝑐𝑚, 𝐻𝑃1,2 =
8𝑚, 𝐻𝑃3,4 = 6𝑚, 𝜂𝐵 = 65% 
 
Figura 7. Ilustração de um bombeamento 
 
Solução: 
𝐸𝑞𝑢𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 (1) 𝑒 (4) 𝐻𝐵 =
𝑉4
2
2. 𝑔
+ 𝑧4 + 𝐻𝑃1,4 
𝐻1 + 𝐻𝐵 = 𝐻4 + 𝐻𝑃1,4 𝐻𝐵 =
1,52
19,62
+ 30 + 9 
 
𝑃1
𝛾
+
𝑉1²
2𝑔
+ 𝑧1 =
𝑃4
𝛾
+
𝑉4²
2𝑔
+ 𝑧4 + 𝐻𝑃1,4 𝐻𝐵 = 39,114𝑚 
𝑃1
𝛾
+
𝑉1²
2𝑔
+ 𝑧1 =
𝑃4
𝛾
+
𝑉4²
2𝑔
+ 𝑧4 + 𝐻𝑃1,4 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎: 
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑒𝑚 (4) 𝑁𝐵 =
𝛾. 𝑄. 𝐻𝐵
𝜂𝐵
 
16 
 
𝑉4=
4. 𝑄𝑣
𝜋. 𝑑4²
 𝑁𝐵 =
10000.30. 10−339,114 
0,65
 
𝑉4=
4.30. 10−3
𝜋. 0,16²
 𝑁𝐵 = 18052,61𝑊 
𝑉4=1,5
𝑚
𝑠
 𝑁𝐵 =
18052,61 
736,5
 24,51𝐶𝑉 
 
 
10. BOMBAS HIDRÁULICAS 
 
 
 São máquinas hidráulicas que adicionam energia a um fluido são denominadas 
bombas, quando o escoamento é liquido ou pastoso, segundo (Fox 2006). 
 O elemento rotativo de uma bomba é chamado de impulsor ou rotor; rotor fica 
contido na carcaça ou alojamento da bomba. O eixo que transfere energia mecânica para o 
rotor penetra em geral na carcaça; um sistema de mancais e selos é necessário para completar 
o projeto, afirma o autor (Fox 2006). 
 
10.1 Classificação das bombas 
 Devido aos diversos tipos de bombas existentes, podemos classifica-las em dois 
grandes grupos: 
- Bombas cinéticas e 
- Bombas de deslocamento positivo. 
 
10.2 Bombas cinéticas 
 
 Segundo (Ganghis Cefet-BA), são bombas que fornecem a energia fornecida ao 
fluido é do tipo cinética, sendo convertida posteriormente uma parte em energia de pressão. 
Nas bombas centrifugas a movimentação liquido é produzido por forças desenvolvidas na 
massa líquida de um rotor O rotor pode ser aberto, semiaberto ou fechado, a escolha do tipo 
17 
 
de rotor depende da característica do bombeamento. Para fluídos muito viscosos ou sujos 
usam-se, preferencialmente, os rotores abertos ou semiabertos. Nestes casos, os rotores 
fechados não são recomendados devido os riscos de obstrução. Bombas cinéticas são 
caracterizadas por operarem em altas vazões, pressões moderadas e fluxo contínuo, e se 
dividem em dois tipos: 
- Radiais: São bombas onde a energia cinética é originada unicamente pelo desenvolvimento 
de forças centrífugas e massa líquida devido a uma rotação de um impelidor. 
- Francis: Possui um impelidor com palhetas e curvaturas em dois planos. 
 
10.3 Bombas de deslocamento positivo 
 
 De acordo com (Fox 2006), bombas de deslocamento positivo são aquelas que a 
pressão é desenvolvida por reduções de volume causado pelo movimento da fronteira na 
qual o líquido está confinado, essas bombas podem desenvolver altas pressões a velocidades 
relativamente baixa, porque o efeito do bombeamento depende da variação de volume em 
vez de ação dinâmica. 
 
 
10.4 Diferença entre bomba cinética e bomba de deslocamento 
positivo 
 
 
Figura 8. Comparativo do desempenho das bombas cinéticas e de deslocamento positivo. 
18 
 
 Verificando o gráfico de desempenho das bombas cinética e de deslocamento 
positivo, percebemos que a bomba cinética terá uma sensível variação de fluxo dependendo 
da coluna de pressão na saída da bomba, ao passo que a bomba de deslocamento positivo 
mantém basicamente a mesma vazão, independente da vazão. 
 
Figura 9. Comparativo da vazão das bombas cinéticas e de deslocamento positivo. 
 
 Podemos perceber no gráfico acima que, se tratando da bomba cinética podemos 
perceber que a vazão da mesma é inversamente proporcional a viscosidade do fluído. 
Enquanto a bomba de deslocamento positivo é diretamente proporcional o que faz com que 
aumente o fluxo do fluído. Isso acontece devido a característica que têm os fluídos de alta 
viscosidade, sendo ela a facilidade de preencher as folgas internas de uma bomba, o que 
resulta numa eficiência maior. Lembre-se que com o aumento da viscosidade deverá ocorrer 
um aumento de perdas de cargas na tubulação do sistema. 
 
Figura 10. Comparativo da eficiência das bombas cinéticas e de deslocamento positivo. 
 Analisando o gráfico percebemos uma mudança brusca no comportamento das 
bombas considerando a eficiência mecânica. Verificamos o impacto das mudanças de 
pressões sobre a eficiência das bombas, em situações de pressões mais elevadas a eficiência 
19 
 
da bomba de deslocamento positivo pouco se altera, enquanto a eficiência da bomba cinética 
diminui. 
 De acordo com os gráficos podemos definir que o uso da bombas são recomendadas 
para: 
a) Cinéticas. 
- Fluído pouco viscoso; 
- Serviços com baixas pressões de descarga (transferência) 
b) Deslocamento Positivo 
- Produtos de alta e média viscosidades; 
- Serviço de recalque de baixa vazão e alta pressão; 
- Serviços nosquais é necessário um fluxo constante independente de variações de pressão 
e viscosidade; 
- Serviço de pressurização, recalque e atomização. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
20 
 
 
11. CONCLUSÃO 
 
 
 As revoluções dos tipos de tubos e bombas, se fez necessário para que possamos ter 
uma maior eficiência nas instalações de recalque, pois a necessidade de transportar um fluído 
de uma cota inferior para uma superior, se faz necessário devido a problemas hídricos que 
estão por vim. 
 Porém o matemático holandês Daniel Bernoulli, elabora o teorema do 
comportamento do fluído ao longo de uma corrente e traduz para os fluidos o princípio da 
conservação da energia, daí que Bernoulli elabora uma equação que foi crucial para 
conseguirmos resolver o problema de transporte de um fluído de uma cota inferior para uma 
superior, no qual a sua equação foi sendo aprimorada e sendo usada para cálculos de perdas 
de cargas, cálculos envolvendo a presença de máquinas. 
 Observa-se o surgimento de bombas com finalidades totalmente distintas, que pode 
ser escolhida de forma adequada para ser aplicada para realizar determinada tarefa. 
 Por fim, este trabalho buscou a esclarecer o tópico abordado, no qual é um tema 
muito amplo, porém a pesquisa foi realiza dando ênfase no sistema de instalação de recalque 
que foi definido em: tubulações, bombas e acessórios. Buscou mostrar o dimensionamento 
de tubos, as equações de transporte de fluído por cotas distintas, a diferença entre uma bomba 
e uma turbina, a distinção entre os tipos de bombas e o detalhamento do desempenho, vazão 
e eficiência das bombas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
 
12. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 
Instalação Predial de Água Fria – NBR 5626. Rio de Janeiro: ABNT, 1996. 
AZEVEDO NETTO, J. M. Manual de Hidráulica. 8ª Ed. – São Paulo: Edgard 
Blücher, 1998. 
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BRASÍLIA. Sistema Microcontrolado para 
Funcionamento Alternado e Automático de Motobombas de Recalque. 
Disponível em: < 
http://www.repositorio.uniceub.br/bitstream/123456789/3175/3/20137281.pdf
>. Acesso: 19 jun. 2015. 
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BRASÍLIA. Sistema Microcontrolado para 
Funcionamento Alternado e Automático de Motobombas de Recalque. 
Disponível em: < 
http://www.repositorio.uniceub.br/bitstream/123456789/3175/3/20137281.pdf
>. Acesso: 19 jun. 2015. 
FOX, W. R. Introdução a Mecânica dos Fluídos. Editora Livros Técnicos e 
Científicos S. A., 6ª Edição., Rio de Janeiro, RJ, 2006. 491p. 
INTRODUÇÃO A MECÂNICA DOS FLUÍDOS. Disponível em: 
<http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgYhEAE/livro-introducao-a-
mecanica-dos-fluidos-6-ed-robert-w-fox-alan-t-mcdonald-philip-j-pritchard>. 
Acesso em: 17 jun. 2015 
KSB, Manual de Treinamento: Seleção e Aplicação de Bombas 
Centrífugas.Centro de Treinamento da KSB, 2003. 229p. 
MACINTYRE, A. J. Máquinas Motrizes Hidráulicas. Editora Guanabara Dois 
S. A., Rio de Janeiro, RJ, 1983. 649p. 
Revista Ciências. Exatas, Taubaté, v. 12, n. 1, p. 10-14, 2006. Disponivel em: 
< http://periodicos.unitau.br/ojs-2.2/index.php/exatas/issue/view/35>. Acesso 
em 19 jun. 2015. 
22 
 
RZR BOMBAS POSITIVAS. Disponível em: 
<http://www.rzrbombas.com.br/suporte/entenda-diferenca-entre-uma-bomba-
centrifuga-e-uma-bomba-de-deslocamento-positivo/>. Acesso em: 26 jun. 
2015. 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA. Hidráulica Geral 
(ESA024). Disponível em: 
<http://www.ufjf.br/engsanitariaeambiental/files/2012/09/HGHTEO__Cap4_
Aula-1_-10012013_V2.pdf>. Acesso em: 23 jun. 2015. 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO MATO GROSSO DO SUL. Instalação de 
Recalque. Disponível em: 
<http://cpcs.sites.ufms.br/files/2012/10/Hidraulica_InstalacaoDeRecalque_Au
la.pdf>. Acesso em: 19 jun. 2015.