LAB MECFLU BOMBA

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CENTRO UNIVERSITÁRIO FEI
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
EXPERIÊNCIA DA BOMBA CENTRÍFUGA
Relatório apresentado ao departamento de Engenharia Mecânica do Centro Universitário FEI, como parte dos requisitos de avaliação da disciplina ME4310 – Mecânica dos Fluidos. Solicitado pelo Prof. Sérgio Lopes.
Nomes e registros acadêmicos dos autores: (Grupo: 225-2) – 16/05/2017
Matheus de Paula Viola				- 11.115.089-2
Matheus Rampazzo					- 11.115.135-3
Karla Campaneruti de C. Pinto - 11.215.483-6
Natália Barroso Menezes 				- 15.115.117-2
Caroline S. Abud					- 15.115.199-0
São Bernardo do Campo
2017
RESUMO
A bomba centrífuga é o equipamento mais usual para transferência de líquidos, desde aplicações domésticas, até inúmeros processos envolvendo bombeamento a altas vazões na atividade industrial. As bombas centrífugas são o tipo de bomba mais usado no mundo. Algumas das características que a tornam populares são: por ser uma bomba robusta, seu princípio de funcionamento é simples, e seu custo é relativamente baixo.
	Neste tipo de bomba o fluido entra no rotor paralelo ao eixo sendo direcionado pelos canais do rotor e saindo em sentido normal ao eixo. São geralmente usadas onde são necessárias baixas vazões e altas pressões (alturas de elevação).
Palavras chave: Bomba, centrífuga, fluido.
INTRODUÇÃO E OBJETIVOS
o problema e a motivação para o estudo
As bombas centrífugas foram idealizadas muito antes da invenção dos motores elétricos, sendo que a fonte de energia que fazia girar o rotor era o vento ou a roda d'agua.
A primeira máquina que poderia ser caracterizada como uma bomba centrífuga para elevação da lama (mais pesado que agua) foi mencionada por volta de 1475 pelo engenheiro italiano Francesco di Giorgio Martini.Só no início do século XIX inicia-se a fabricação e o uso de bombas centrífugas, notadamente nos Estados Unidos. 
As bombas centrífugas passaram a ser comuns na Europa e nos Estados Unidos da América no último quartel do século XIX, quando passaram a ser fabricadas por diversos fabricantes.
Os usos mais comuns incluem a sucção de água, esgoto, petróleo, bombeamento na petroquímica, e alguns ventiladores centrífugos são comumente usados para implementar um aspirador de pó. A função inversa da bomba centrífuga é uma turbina de água a conversão de energia potencial de pressão da água em energia mecânica de rotação.
objetivos do trabalho
O objetivo desse trabalho é o estudo de uma bomba centrífuga de deslocamento não positivo e o levantamento das curvas: HB = f(Q), Ψ= f(Փ), .
	
		HB = carga ou altura manométrica da bomba
	Q = vazão recalcada (ou bombeada)
Onde:	Ψ = coeficiente manométrico (adimensional)
	Փ = coeficiente de vazão (adimensional)
		ղg= rendimento global do conjunto moto-bomba
HB = f(Q)- Curva característica de uma bomba
Esta curva mostra a energia que pode ser fornecida por uma bomba, em função da vazão recalcada.
- Curva universal
É determinada com os dados da bomba do Laboratório e não servirá apenas para a mesma, e sim para todas as bombas geometricamente semelhantes a ela.
 - Curva de rendimento global
Esta curva mostra a variação do rendimento global do conjunto moto-bomba em função das variações da vazão, ou seja, leva em conta as perdas na bomba e no motor elétrico.
O levantamento das curvas será feito através de um recalque simples. De um reservatório, a água será recalcada para um tanque superior. Para alterar a vazão, será utilizada uma válvula do tipo globo. O experimento começará com a válvula totalmente aberta (Qmáx)e será fechada progressivamente, até que a válvula fique totalmente fechada (Q = 0).
A vazão será calculada por: 
*Atanque=0,546m²
Para determinarmos a carga manométrica da bomba (HB), devemos aplicar a Equação da energia da seção de entrada (e) até a seção de saída (s). Essas seções estão localizadas onde foram feitas as tomadas das pressões
“X” será igual a variação da carga de pressão, somada com a variação da carga potencial
Aplicaremos a equação manométrica para determinar as pressões ps e pe
Substituindo em “X”
“h” é a diferença de cota entre os manômetros
Para calcular as velocidades nas seções de entrada e saída, faremos:
De = 41mm; Ds = 27mm
Os coeficientes adimensionais serão calculados a partir das variáveis envolvidas em um fenômeno qualquer, determinando relações adimensionais construídas com essas variáveis, e que representam o fenômeno.
Fazendo a análise dimensional com as variáveis do fenômeno “bomba centrífuga”, chegamos nos adimensionais:
Onde:
n = rotação da bomba					n = 3500 rpm
Dr = diâmetro do rotor				Dr = 132mm
g = aceleração da gravidade				g = 9,8 m/s²
Com esses dados, podemos levantar a curva universal - 
Para o rendimento global, levaremos em conta a diferença entre a potência absorvida na rede (Nr) e a potência realmente aproveitada pelo fluido (N).
Onde:
	Nr = Nm = potência do motor, ou potência elétrica absorvida da rede
	Nnom = potência nominal do motor elétrico (gravada na identificação do motor)
	NB = potência da bomba, fornecida pelo motor a bomba ou potência no eixo da bomba
	N = potência útil recebida pelo fluido
A medida que a potência vai sendo aproveitada temos perdas, então definimos os rendimentos como:
	 rendimento da bomba
	rendimento do motor elétrico
	 rendimento do conjunto moto-bomba ou rendimento global
Com um wattímetro instalado entre o motor e a rede elétrica, verificamos a potência absorvida pelo motor para realizar o trabalho.
 O rendimento da bomba e o rendimento do motor elétrico podem ser calculados por:
A potência da bomba (NB) só pode ser determinada com equipamentos especiais. Então, determinaremos o coeficiente global, que leva em conta os dois rendimentos parciais.
Logo, para determinar o rendimento global, precisaremos da vazão, da carga manométrica e da leitura do wattímetro (Nm).
O EXPERIMENTO
Tabela de dados levantados
	Exp. BOMBA
	Tabela Rascunho
	grandezas
	Δh
	T
	Nm
	Pme
	Pms
	unidades
	mm
	S
	kW
	mmHg
	kPa
	1
	200
	39,8
	1,5
	-195
	190
	2
	200
	45,35
	1,4
	-170
	211,2
	3
	200
	55,62
	1,3
	-145
	232,4
	4
	200
	75,28
	1,15
	-120
	253,6
	5
	200
	102,84
	1,05
	-110
	264,8
	6
	0
	0
	0,8
	-100
	296
Fonte: Autor
TABELA DE DESENVOLVIMENTO
Fonte: Autor
DADOS LEVANTADOS
Utilizando os dados do experimento anterior, temos:
Adotando: De=41mm e Ds=27mm, temos:
Calculando os coeficientes adimensionais:
Rendimento Global
Gráficos levantados
	Fonte: Autor
CONCLUSÕES FINAIS
Podemos concluir que essas bombas, pela sua simplicidade, são fabricadas em série, com construção generalizada, e utilização estendida à grande maioria das instalações comuns. Quando se trata de descargas grandes e pequenas alturas de elevação, o rendimento das bombas centrífugas é baixo. Também podemos concluir, a partir dos dados estudados, que quanto maior a carga manométrica, menor a vazão de água. 
BIBLIOGRAFIA
Professores Brunetti, Coquetto e Sérgio Lopes Apostila de Laboratório de Mecânica dos Fluidos - Centro Universitário FEI - 2016
http://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/5817066/318/TRANSP0RTEFLUID0S.pdf
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAATt4AE/bombas-centrifugas