Lista de Exercícios Bombas e Sistemas de Bombeamento

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Lista de Exercícios – Bombas e Sistemas de bombeamento 
 
1) Determinar a altura manométrica de uma tubulação com rugosidade relativa de 0,005 e 
diâmetro interno de 0,1 m para bombear água entre dois grandes tanques abertos a uma vazão de 
150 m
3
/h, sendo a diferença de altura estática igual a zero e sabendo que o comprimento total 
das tubulações de sucção e de descarga é de 700m. Desprezar as perdas de cargas em acidentes. 
Resolva o problema também para a altura estática de 10m. Dados (ρ=998kg/m3 e μ=0,001Pa.s). 
Resposta: 320 m e 330m 
 
2) Suponhamos ser de 3m o NPSHR de uma bomba operando a 600m de altitude. Se a água 
circulante estiver a 65° C e a perda de carga na sucção for de 1,5m, qual a altura máxima de 
sucção permitida? Considere que o reservatório de sucção seja aberto e de grandes dimensões. 
Resposta: 2,8m abaixo da bomba 
Dados: 
Pressão atmosférica em uma altitude de 600m = 95,81kPa 
Pressão de vapor da água = 2,50 N/cm
2
 
Densidade da água a 65° C = 0,981 g/cm
3 
 
3) Deseja-se bombear água de um grande tanque aberto para outro grande tanque aberto 
como mostra o sistema na Figura. O diâmetro dos tubos é 152 mm e o comprimento total da 
tubulação (entre as seções de entrada e descarga da tubulação) é igual a 61 m. Os coeficientes de 
perdas localizadas para entrada, saída e para as curvas estão mostradas na Figura a. O fator de 
atrito no tubo pode ser admitido igual a 0,02. Uma determinada bomba centrífuga, que apresenta 
a curva característica mostrada na Figura b, é sugerida como uma boa opção para o sistema 
hidráulico. Com esta bomba, qual será a vazão entre os tanques? Resposta: Q=0,1m
3
/s 
 
4) Uma bomba centrífuga está posicionada acima de um grande tanque de água aberto. A 
vazão da bomba é 0,0142 m
3
/s. Nessa vazão, o NPSHrequerido especificado pelo fabricante é de 
4,57 m. Se a temperatura da água e a pressão atmosférica forem iguais a 27ºC e 1,01 bar, 
determine a altura máxima na qual a bomba pode ser colocada acima da superfície da água sem 
que ocorra a cavitação. 
Admita que a perda de carga entre o tanque e a entrada na bomba é devido a um filtro na entrada 
do tubo (KL=20). As outras perdas podem ser desprezadas. A tubulação de sucção da bomba 
apresenta diâmetro igual a 101,6 mm. A pressão de vapor da água a 27ºC é de 3495Pa e o peso 
específico do fluido é 9774,8 N/m
3
. Resposta: 2,2m 
 
 
5) Uma bomba centrífuga Peerless, Tipo 4AE11, cujas curvas são mostradas abaixo, é 
testada a 1750 rpm usando um sistema de escoamento como apresentado na Figura abaixo. O 
nível de água no grande reservatório de alimentação está a 3,5 ft acima da linha do centro da 
bomba. A tubulação de sucção consiste em 6 ft de tubo de ferro fundido reto de 5 in de diâmetro 
interno e rugosidade de 0,00085ft, um cotovelo padrão e uma válvula gaveta totalmente aberta 
(∑K=2,15). Calcule a altura de sucção positiva líquida disponível (NPSHdisponível) na entrada da 
bomba a uma T=80ºF e vazão volumétrica de 1000 gpm(galões/min) de água. Compare com a 
altura de sucção positiva líquida requerida (NPSHrequerida) e verifique a possibilidade de 
cavitação. A pressão de vapor da água a 80ºF é de 0,507psi e a pressão atmosférica é de 1 
atmosfera. Dados: ρ=997kg/m3 e μ=0,858.10-3 Pa.s. Resposta: NPSHD=26 ft 
 
6) Água é bombeada entre dois grandes reservatórios em tubulações com as seguintes 
características. D=300mm; L=70m; f= 0,025; ∑kf= 2,5. A curva característica da bomba 
centrífuga é aproximada pela equação H= 22,9+10,7Q-111Q
2
, com H em metros e Q em m
3
/s. 
Determinar Q e H para as seguintes situações: 
 
a) Z2 – Z1 =15 com uma bomba colocada em operação (Q=0,22m
3
/s e H= 19,1m) 
 
 
b) Z2 – Z1 =25 com duas bombas iguais em série colocadas em operação (Q= 0,29m
3
/s e 
H=32,1m) 
 
 
 
c) Porque optou-se pela associação em série no caso da letra b? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Anexos 
Diagrama de Moody