Experimento 3 Bombas Hidráulicas

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS 
UFAL – CAMPUS DO SERTÃO 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BOMBAS HIDRÁULICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Delmiro Gouveia – AL 
2017 
 
 
ANA LUIZA NUNES LISBOA DOS SANTOS 
LAÍS LIMA DOS SANTOS 
PAULO HENRIQUE FIRMINO DA SILVA 
PAULO OTÁVIO DE SOUZA XAVIER 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BOMBAS HIDRÁULICAS 
 
 
 
 
Atividade prática da disciplina de Laboratório de 
Hidráulica, do curso de Engenharia Civil, da 
Universidade Federal de Alagoas – UFAL / Campus 
do Sertão. 
Profº Orientador: Msc. Jose Raniery Rodrigues 
Cirne. 
 
 
 
 
 
 
 
Delmiro Gouveia – AL 
2017 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO................................................................................................................03 
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA....................................................................................04 
3. MATERIAIS UTILIZADOS............................................................................................05 
4. OBJETIVOS.....................................................................................................................06 
5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL............................................................................07 
6. RESULTADOS.................................................................................................................08 
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS............................................................................................10 
8. REFERÊNCIAS................................................................................................................11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
 Bombas são máquinas geratrizes hidráulicas que recebem energia mecânica, geralmente 
fornecida por outra máquina; e a transformam em energia hidráulica, assim, operam fornecendo 
energia ao líquido em escoamento com a finalidade de transportá-lo. Sendo uma máquina 
geratriz, ela transforma o trabalho mecânico que recebe para seu funcionamento em energia, 
que é comunicado ao líquido sob as formas de energia de pressão e cinética. 
 Um dos maiores campos de aplicação de bombas hidráulicas se dá em sistemas de 
elevação para a captação de água de rios, lagos e barragens, pois, quando a conduta por 
gravidade não é mais eficaz devido ao relevo desfavorável dos locais, o uso de bombas 
hidráulicas é imprescindível. Além deste, são indispensáveis na extração de água de poços, na 
transferência de água tratada entre reservatórios e em sistemas de esgoto. Neste último caso, 
são utilizadas bombas especiais que permitem a passagem de corpos sólidos. 
 As bombas podem classificar-se em dois grandes grupos: 
• Bombas Volumétricas 
 Nestas bombas, a ação do fluido é causada pela ação do órgão de impulsão que obriga o 
fluido a realizar o mesmo movimento que o impulsor. Estas bombas dependem das pressões e 
das forças estáticas. Quando o escoamento é continuo denominam-se rotativas como as bombas 
de engrenagens e helicoidais, quando o escoamento é intermitente, denominam-se alternativas 
como as bombas de pistão. 
• Turbobombas ou hidrodinâmicas 
 As primeiras bombas hidrodinâmicas foram desenvolvidas por volta de 1600. No entanto, 
a utilização destas bombas só se tornou comum nos últimos 80 anos. Antes disto, era mais 
comum o uso de bombas volumétricas. São caracterizadas por possuírem um órgão rotatório 
dotado de pás (rotor) que exerce forças sobre o líquido resultantes da aceleração que imprime. 
São exemplos de turbobombas; as bombas de fluxo misto, fluxo axial e centrífugas. 
 
 
 
 
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2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. MATERIAIS UTILIZADOS 
 
• Painel de estação elevatória; 
• Voltímetro de 12V; 
• Régua. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. OBJETIVOS 
 
 O presente experimento tem como objetivo aferir valores de vazão e tensão através de 
um sistema de bombeamento de fluido, e, posteriormente, utilizar estes dados para traçar a 
curva característica da bomba por meio da vazão em função do rendimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
 O experimento é composto de um painel de estação elevatória, que recebe uma tensão 
controlada por um voltímetro de 12V. 
1- Inicialmente, utilizando uma régua, medir a diferença de altura entre a saída do 
reservatório 1 e a entrada do reservatório 2; 
2- Ligar o painel e regularmos o voltímetro para 5V; 
3- Esperar a vazão estabilizar para anotar seu valor; 
4- Repetir este processo mais três vezes para tensões de 5.2V, 5.5V e 6V. Sempre 
respeitando o tempo para a estabilização da vazão, para por fim, medir a vazão 
respectiva para cada tensão. 
5- Calcular o rendimento respectivo para cada voltagem. 
6- Utilizar os dados obtidos anteriormente para traçar uma curva entre a vazão e o 
rendimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6. RESULTADOS 
Para realização desse experimento, vamos considerar os seguintes dados iniciais: 
 
Hm = 0,575 m Altura manométrica 
γH20 = 9810 N/m³ Peso específico da água 
i = 2 A Corrente 
∆h = 0,012 m Perda de carga do escoamento 
 
 Com ajuda de um sistema de bombeamento de fluido, realizamos as medições da 
vazão e da tensão, por meio do rotâmetro e do voltímetro, respectivamente. Dessa forma, 
construímos a tabela a seguir: 
 
 SITUAÇÃO 1 SITUAÇÃO 2 SITUAÇÃO 3 SITUAÇÃO 4 
TENSÃO (v) 5 V 5,2 V 5,5 V 6 V 
VAZÃO (Q) 0,3 l/s 0,5 l/s 0,6 l/s 0,8 l/s 
Tabela 1 – Dados da vazão e da tensão 
 Como o aparelho já nos deu a medição da vazão, precisamos, agora, relacioná-la com a 
tensão aplicada. Para isso, usaremos a seguinte relação do rendimento de um bomba: 
𝑛 =
𝛾. 𝑄. 𝐻𝑚
𝑖. 𝑣
 
 Dessa forma, substituindo os dados principais, podemos simplificar a equação acima: 
𝑛 =
9810.𝑄.0,575
2.𝑣
  𝑛 = (2820,4)
𝑄
𝑣
 
 Agora, podemos substituir os valores encontrados nas medições realizadas: 
 
SITUAÇÃO 1 
𝑛1 = (2820,4)
0,3.10−3
5
  𝑛1 = 0,169  𝑛1 = 16,9 % 
 
 
9 
 
SITUAÇÃO 2 
𝑛2 = (2820,4)
0,5.10−3
5,2
  𝑛1 = 0,271  𝑛2 = 27,1 % 
SITUAÇÃO 3 
𝑛3 = (2820,4)
0,6.10−3
5,5
  𝑛1 = 0,307  𝑛3 = 30,7 % 
SITUAÇÃO 4 
𝑛4 = (2820,4)
0,8.10−3
6
  𝑛1 = 0,376  𝑛4 = 37,6 % 
 
 Agora, determinados os rendimentos ligados a cada vazão, podemos criar os pares 
ordenados (Q ; N) para traçar a curva: 
PONTO 1 = (0,3 ; 16,9) PONTO 3 = (0,6 ; 30,7) 
PONTO 2 = (0,5 ; 27,1) PONTO 4 = (0,8 ; 37,6) 
 Dados os pontos acima, com auxílio do Excel, é possível construir a curva a seguir: 
 
 
 No gráfico 1 é possível observar a curva característica “Vazão X Rendimento” da bomba 
usada no experimento, a partir das condições estabelecidas previamente. 
0.3, 16.92
0.5, 27.12
0.6, 30.77
0.8, 37.6
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9
R
E
N
D
IM
E
N
T
O(%
)
VAZÃO (L/S)
VAZÃO X RENDIMENTO
Gráfico 1 – Vazão x Rendimento 
 
 
10 
 
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
 O uso de bombas hidráulicas representa grande importância na Engenharia Civil, pois é 
amplamente utilizado em obras civis e no abastecimento residencial de água. Por isso é 
fundamental para atuação desse profissional o conhecimento sobre esse tema, que o mesmo 
usará como base para seus cálculos para a criação de sistemas hidráulicos. 
Com o experimento pratico foi possível observar um aumento do rendimento da bomba 
à medida que a vazão aumentava. Porem, apesar de o ensaio ter sido proveitoso, conseguiria 
resultados mais precisos se tivéssemos feitos mais vezes e para outros valores de tensão e vazão, 
com os quais encontraríamos o valor pico do rendimento em relação à vazão. 
 Sendo assim, os objetivos traçados inicialmente para esse estudo foram atingidos de 
forma ampla, uma vez que se fizeram possíveis a compreensão teórica e prática do 
funcionamento básico de uma bomba hidráulica e a importância da mesma para a compreensão 
de uma estação elevatória. Com isso, o trabalho é finalizado, podendo ser retomado adiante, a 
depender de futuros interesses e/ou necessidades que venham a surgir no decorrer do curso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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8. REFERÊNCIAS 
 
BAPTISTA, M. Fundamentos de Engenharia Hidráulica. 3ª edição. Belo Horizonte: UFMG, 
2014 
 
BRUNETTI, FRANCO: Mecânica dos Fluidos. Volume Único, 2ª edição, São Paulo: Pearson 
Prentice Hall, 2005 
 
INDUSTRIA HOJE, 2013. O que é e como funciona uma bomba hidráulica? Disponível 
em: <https://www.industriahoje.com.br/o-que-e-e-como-funciona-uma-bomba-hidraulica>. 
Acesso em: 25 out. 2017. 
 
Notas de aula da disciplina de Hidráulica, ministrada pelo profº Msc. Raniery Rodrigues 
Cirne. UFAL, 2017.1. 
 
PORTO, R. M. Hidráulica Básica, 4a. Edição Projeto REENGE, EESC/USP, 2006. 
 
 
 
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