parte escrita de Ponto de operação da bomba

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UNIFACEX | Centro Universitário Facex
INTRODUÇÃO
Para movimentar um fluido de um ponto para outro é utilizado um circuito de válvulas, tubos, acessórios, e outros dispositivos. Porém, na maioria das vezes é necessária uma força motriz. Em certos casos a força motriz é suprida pela gravidade por meio de uma diferença de cota. Em outros casos a força motriz é suprida por um dispositivo mecânico tal como uma bomba.
As bombas hidráulicas são amplamente usadas na indústria e fazem parte de um sistema ainda maior, sendo uma parte que trabalha em conjunto com outras peças para funcionar. Esse dispositivo é também chamado de Máquina Hidráulica Operatriz, em outros termos, máquinas que recebem energia potencial e transformam parte desta potência em energia cinética (movimento) e energia de pressão (força).
Nos projetos que requerem uma bomba, é preciso ter informações tanto sobre a bomba que será utilizada e sobre o sistema que ela será empregada. A altura manométrica desenvolvida por uma bomba é a quantidade de energia absorvida pela massa de fluido que a atravessa; e a altura manométrica do sistema representa a quantidade de energia que a massa de fluido precisa absorver para vencer as perdas de carga primárias e secundárias, bem como o desnível de instalação do sistema.
Para a escolha da bomba para um determinado sistema, deve-se unir a curva característica da bomba (CCB) com a curva característica de uma instalação (CCI). Essa interseção de curvas é chamada de ponto de operação da bomba.
CURVA CARACTERISTICA DE UMA INSTALAÇÃO
É a curva que representa os lugares geométricos que caracterizam a energia por unidade de peso que o fluido necessita ter para que ocorra o escoamento em regime permanente em uma dada instalação a uma vazão Q.
A CCI é representada por HS = f (Q).
Para que não haja dúvida no conceito da CCI, devemos responder as seguintes questões propostas:
1ª → Um fluido escoando em regime permanente, em uma dada instalação a uma vazão Q, apresenta perda de carga?
2ª → Se a energia por unidade de peso que o fluido possui, for inferior a perda de carga total, que ele dissiparia ao percorrer a instalação com uma vazão Q, pode haver o escoamento em regime permanente sem a presença da bomba hidráulica?
3ª → A energia por unidade de peso que o fluido possui sendo igual a perda de carga total que ele dissiparia ao percorrer a instalação com uma vazão Q é condição necessária e suficiente para que haja o escoamento em regime permanente com uma vazão Q?
4ª → Se a energia por unidade de peso que o fluido possui é igual a soma da cota crítica (Zc) com a perda de carga total (HpT ), isto garante que haja o escoamento em regime permanente?
5ª → Como calculamos a energia por unidade de peso que o fluido possui?
6ª → Considerando uma instalação de bombeamento com uma entrada e uma saída, como determinamos a energia por unidade de peso que deve ser vencida para que o fluido escoe em regime permanente com uma vazão Q?
EQUAÇÂO DA CCI
 
 A equação da CCI é obtida através da formula:
 
Onde:
H1 = Carga total no ponto 1
HS = Carga manométrica necessária para a instalação 
H2 =Carga total no ponto 2
Hp1,2= perda de carga total
Para saber a perda de carga total, deve-se utilizar a formula: 
 
 
Para levantar a CCI, não deve-se buscar uma formula pronta onde seja só substituir as grandezas, pois cada caso é diferente. Para resolver qualquer caso, deve-se aplicar a equação da energia, respeitando todas as leis e regras da mecânica dos fluidos.
Então, aplicando a equação de energia, obtemos a expressão necessária.
 
 Sendo assim a expressão será dada por:
Após acharmos a carga manométrica necessária para instalação, fazemos o gráfico HS X Q
Sendo assim, o gráfico ficará como na figura 1
 
Figura 1
CURVA CARACTERÍSTICA DE UMA BOMBA – CCB
As curvas características da bomba são fornecidas em conjunto no catalogo do fabricante. Entretanto, a característica principal é a variação da carga em relação a vazão
Antes de tudo, deve-se fazer a escolha preliminar da bomba, para isso temos que saber a necessidade para o qual a bomba será usada, a seguir temos alguns exemplos de bombas e suas determinadas finalidades:
Bombas centrífugas - usadas para instalações residenciais, alimentação de caldeiras, poço profundo, de processo, química, de recirculação, petroquímica, de esgotos, efluentes, polpa, combate a incêndio, condensado, etc. 
Bombas rotativas - limitam-se as aplicações nas indústrias de processo, principalmente no bombeamento de líquidos pastosos ou muito viscosos e bombeamento de óleo combustível para queima de caldeiras, fornos, etc. 
Bombas alternativas - praticamente a sua única aplicação é a dosificação de produtos químicos, mediante as chamadas “bombas dosificadoras”. 
NOTA: Posteriormente se introduz a rotação específica (nS) para facilitar a obtenção da primeira classificação das bombas. Feita a escolha preliminar, opta-se pelo fabricante da bomba.
Depois da determinação preliminar da bomba, obtém-se a curva característica da bomba (CCB – Figura 2)
Figura 2
REFERENCIAS:
http://www.industriahoje.com.br/o-que-e-e-como-funciona-uma-bomba-hidráulica.
periodicos.unisanta.br/index.php/sat/article/download/187/169.
PORTO, R. M. Hidráulica Básica. Publicações EESC-USP. São Carlos. 2006.
BOMBAS & instalações hidráulicas/Sérgio Lopes dos Santos.