Buscar

Aula 8

Prévia do material em texto

Fenômenos de Transporte 
Prof. Flavio Amado 
Aulas 8 
Cálculo de uma Bomba Hidráulica 
Fatores básicos para o cálculo de uma bomba hidráulica 
• Vazão (conforme conhecimentos prévios até aqui 
informados); 
• Altura manométrica total; 
• NPSH; 
 
 A altura manométrica total (AMT) é composta da altura 
de sucção da bomba, altura de recalque e perdas de 
carga gerais, traduzidas em alturas equivalentes. As 
perdas de carga são devidas ao comprimento da 
tubulação e conexões em geral. Veja a figura 1. 
 
Cálculo de uma Bomba Hidráulica 
 
 O NPSH é o limite mínimo de sução (Net Positive Suction Head) e divide-se em: 
NPSH disponível - Pressão absoluta por unidade de peso existente na sucção da bomba (entrada 
do rotor), a qual deve ser superior a pressão de vapor do fluido bombeado, e cujo valor depende 
das características do sistema e do fluido; 
NPSH requerido - Pressão absoluta mínima por unidade de peso, a qual deverá ser superior a 
pressão de vapor do fluido bombeado na sucção da bomba (entrada de rotor) para que não haja 
cavitação. Este valor depende das características da bomba e deve ser fornecido pelo fabricante 
da mesma; 
O NPSH disponível deve ser sempre maior que o NSPH requerido (NPSHd > NPSHr) 
 
𝑁𝑃𝑆𝐻𝑑 = 
𝑃𝑜 − 𝑃𝑉
𝜌𝑔
+ 𝐴𝑀𝑇𝑠𝑢𝑐 
 
Onde Po é a pressão atmosférica sobre o tanque de sucção, Pv é a pressão de vapor, ρ é a massa 
específica do fluido em escoamento e AMTsuc é a altura manométrica total de sucção. 
 
Para a especificação de uma bomba é necessário recorrer à curva que relaciona a vazão requerida 
com o NPSH requerido e a altura manométrica total calculada conforme o arranjo, comprimentos 
e conexões. Veja a figura 2. 
 
 
Cálculo de uma Bomba Hidráulica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 – Esquemas mostrando alturas de sucção, recalque e total 
Cálculo de uma Bomba Hidráulica 
Figura 2 – Curva de uma bomba 
Exercício 
Considere a figura 1. Uma bomba transfere água de uma 
cisterna para a caixa d’água de um prédio. A cisterna 
encontra-se no subsolo e tem profundidade de 2 m. A bomba 
está a 0,5 m acima do nível máximo da cisterna. A caixa d’água 
do prédio fica no telhado, com admissão a 20 m de altura. 
Para uma vazão de 27 m3/h, caso queiramos utilizar a bomba 
cuja curva está representada na figura 2, qual os NPSH 
requerido e disponível? Desprezando as perdas de carga, a 
bomba é capaz de “sugar” a AMT do esquema sem cavitar? 
Qual a altura máxima que pode ser recalcada por esta bomba 
nesta vazão? 
Considere a pressão de vapor da água a 27 oC como sendo 4 
kPa. 
Exercício 
Veja a curva da bomba mostrada na figura 3. 
Responda às mesmas questões do exercício 
anterior, nas mesmas condições ambientais e 
desprezando as perdas de carga, para uma vazão 
de 14 m3/h, sucção de 40 metros e recalque de 
50 metros, considerando tubulação de 260 mm. 
Figura 3 – Curvas de uma bomba. A unidade de AMT e NPSH é metros de 
coluna d’água, para diversas potências em hp. 
Exercício 
Uma bomba transfere água entre dois reservatórios. O de 
baixo encontra-se a 2 metros sob a bomba. O 
reservatório a jusante está a uma cota de 100 m de 
altura. As tubulações têm diâmetro 260 na admissão e 
238 mm na descarga. Para uma vazão de 8 m3/h, caso 
queiramos utilizar a bomba cuja curva está representada 
na figura 3, qual os NPSH requerido e disponível? 
Desprezando as perdas de carga, a bomba é capaz de 
“sugar” a AMTsuc do esquema sem cavitar? Qual a altura 
máxima que pode ser recalcada por esta bomba nesta 
vazão? Qual a AMT do esquema proposto, em mmHg? 
Considere a pressão de vapor da água a 27 oC como 
sendo 3,8 kPa.

Continue navegando