lista de exercicios resolvido

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LISTA DE EXERCÍCIOS DE MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS MECÂNICOS – Gabarito 
 
1º) O que é altura de sucção? 
É o desnível geométrico (altura em metros), entre o nível dinâmico da captação e o bocal de 
sucção da bomba. 
 
2º) O que é altura de recalque? 
É o desnível geométrico (altura em metros), entre o bocal de sucção da bomba e o ponto de 
maior elevação do fluido até o destino final da instalação (reservatório, etc.). 
 
3º) O que é altura manométrica total? 
É a altura total exigida pelo sistema, a qual a bomba deverá ceder energia suficiente ao fluido 
para vencê-la. Leva-se em consideração os desníveis geométricos de sucção e recalque e as perdas de 
carga por atrito em conexões e tubulações. 
 
4º) O que são perdas de carga? Como se classificam? Como são causadas? 
São perdas causadas pelo atrito exercido na parede interna do tubo ou das conexões, registros, 
válvulas, dentre outros, quando da passagem do fluido pelo seu interior. Classificam-se em: 
1. PERDA DE CARGA NAS TUBULAÇÕES - Atrito exercido na parede interna do tubo quando 
da passagem do fluido pelo seu interior. É mensurada obtendo-se, através de coeficientes, um 
valor percentual sobre o comprimento total da tubulação, em função do diâmetro interno da 
tubulação e da vazão desejada. 
2. PERDA DE CARGA LOCALIZADA NAS CONEXÕES - Atrito exercido na parede interna das 
conexões, registros, válvulas, dentre outros, quando da passagem do fluido. É mensurada 
obtendo-se, através de coeficientes, um comprimento equivalente em metros de tubulação, 
definido em função do diâmetro nominal e do material da conexão. 
 
5º) O que é comprimento equivalente? 
É o comprimento retificado que permite substituir os acessórios por um comprimento de 
tubulação reta de mesmo diâmetro e material, na qual ocorra uma perda de carga igual aquela que 
acontecerá no acessório. 
 
6º) O que é escorva? 
É a eliminação do ar existente no interior da bomba e da tubulação de sucção. Esta operação 
consiste em preencher com o fluido a ser bombeado todo o interior da bomba e da tubulação de sucção, 
antes do acionamento da mesma. 
 
7º) O que é cavitação e qual a sua relação com a pressão de vapor? Para evitar-se a cavitação de 
uma bomba, que providências devemos adotar? 
Fenômeno físico que ocorre em bombas centrífugas no momento em que o fluido succionado 
pela mesma tem sua pressão reduzida, atingindo valores iguais ou inferiores a sua pressão de vapor 
(líquido - vapor). Com isso, formam-se bolhas que são conduzidas pelo deslocamento do fluido até o 
rotor onde implodem ao atingirem novamente pressões elevadas (vapor - líquido). 
Providências: 
1. Reduzir-se a altura de sucção e o comprimento desta tubulação, aproximando-se ao máximo a 
bomba da captação; 
2. Reduzir-se as perdas de carga na sucção, com o aumento do diâmetro dos tubos e conexões; 
Curso: Eletromecânica 
Disciplina: MEM. Data: 
Modalidade: Turma/módulo: 
Turno: 
Professor: Fábio Barbosa Ferraz 
Aluno(a): 
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3. Refazer todo o cálculo do sistema e a verificação do modelo da bomba; 
4. Quando possível, sem prejudicar a vazão e/ou a pressão final requeridas no sistema, pode-se 
eliminar a cavitação trabalhando-se com registro na saída da bomba “estrangulado”, ou, 
alterando-se o(s) diâmetro(s) do(s) rotor(es) da bomba. Estas porém são providências que só 
devem ser adotadas em último caso, pois podem alterar substancialmente o rendimento 
hidráulico do conjunto. 
 
8º) Qual é a diferença entre NPSH disponível e requerido? 
 
 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; 
 
9º) O que é Peso Específico? 
É o peso da substância pelo volume ocupado pela mesma. 
 
10º) O que é Volume Específico? 
É o volume ocupado por 1 kg do produto. Este volume varia de acordo com a temperatura. 
 
11º) O que é Massa específica? 
É a massa por unidade de volume maciço. 
 
12º) Qual é a diferença entre densidade e densidade relativa? 
 Densidade é a massa por unidade de volume. Para líquidos não há distinção entre densidade e massa 
específica. 
 Densidade relativa é a comparação entre a densidade do líquido e a densidade de água destilada, à 
temperatura padrão de 4º C. 
 
13º) O que é Pressão de Vapor? 
É a situação do fluido onde, a uma determinada temperatura, coexistem as fases do estado 
líquido e de vapor. Quanto maior a temperatura maior a pressão de vapor. 
 
14º) O que é Vazão? Quais são os tipos de vazão e qual é a diferença entre esses tipos? 
Vazão é a relação entre o volume ou massa do fluido que atravessa uma determinada seção de 
um conduto, e o tempo gasto para tal. 
Tipos: 
1. Vazão Volumétrica – é a relação entre o volume do fluido que atravessa uma determinada 
seção de um conduto, e o tempo gasto para tal. 
 
2. Vazão Mássica – é a relação entre a massa do fluido que atravessa uma determinada seção 
de um conduto, e o tempo gasto para tal. 
 
15º) O que é Viscosidade? 
É a resistência imposta pelas camadas do fluido ao escoamento das mesmas. 
 
 
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16º) O que são Máquinas Hidráulicas Operatrizes? Cite um exemplo. 
Máquinas operatrizes (ex: bombas) - transformam energia mecânica fornecida por uma fonte 
(um motor elétrico) em energia hidráulica sob a forma de pressão e velocidade. 
 
17º) O que são Máquinas Hidráulicas Geratrizes? Cite um exemplo. 
Máquinas geratrizes (ex: turbinas, motores hidráulicos, rodas d’água) - transformam energia do 
líquido e a transfere para o exterior, isto é, transformam energia hidráulica em outra forma de energia. 
 
18º) Qual é a diferença entre as bombas centrífugas e volumétricas? Como funcionam? 
Bombas Centrífugas – a movimentação do fluido ocorre pela ação de forças que se 
desenvolvem na massa do mesmo, em consequência da rotação de um eixo no qual é acoplado um disco 
(rotor) dotado de pás (palhetas, hélice), o qual recebe o fluido pelo seu centro e o expulsa pela periferia, 
pela ação da força centrífuga. 
Bombas Volumétricas – a movimentação do fluido é causada diretamente pela ação do 
órgão de impulsão da bomba que obriga o fluido a executar o mesmo movimento a que está sujeito 
este impulsor (êmbolo, engrenagens, lóbulos, palhetas). Dá-se o nome de volumétrica porque o 
fluido, de forma sucessiva, ocupa e desocupa espaços no interior da bomba, com volumes 
conhecidos, sendo que o movimento geral deste fluido dá-se na mesma direção das forças a ele 
transmitidas, por isso a chamamos de deslocamento positivo. 
 
19º) Suponhamos que uma bomba seja colocada para operar com uma vazão de 2 m3/h, altura de 
sucção de 5 m e perda por atrito na sucção de 3 mca. A altura em relação ao nível do mar onde a 
mesma será instalada é de aproximadamente 600 metros, e a temperatura da água é de 50ºC. 
Verifique se a bomba irá cavitar, sabendo que abaixo é mostrado o gráfico de NPSH requerido. 
NPSHd = Ho - Hv - h - hs 
 = 9,58 - 1,258 - 5 - 3 
 = 0,322 mca 
 
Do gráfico ao lado teremos: 
NPSHr = 0,4 mca 
 
Assim: 
NPSHd > NPSHr + 1,5 mca => 0,322 > 0,4 + 1,5 => 0,322 > 1,9 (Falso!!!) => vai cavitar!!!! 
 
 
 
20º) Resolva o exercício anterior considerando que houve uma alteração do esquema do projeto 
para uma bomba afogada com altura desucção de 1 m. 
NPSHd = Ho - Hv - h - hs 
 = 9,58 - 1,258 - (-1) - 3 
 = 6,322 mca 
 
Do gráfico ao lado teremos: 
NPSHr = 0,4 mca 
 
Assim: 
NPSHd > NPSHr + 1,5 mca => 6,322 > 0,4 + 1,5 => 6,322 > 1,9 (ok!!!) => não vai cavitar!!!!