Projetos de Maquinas de Fluxo

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Projeto de todos os tipos de maquinas de fluxo incluindo bombas, separadores, compressores e turbinas.
Equipe:
Israel Silva 
Janderson Góes 
Jarneson 
João Marinho 
Marcelo Moraes
Rawilson Meireles 
 Thiago Lopes 
INTRODUÇÃO
O homem tem buscado controlar a natureza desde a antiguidade. O homem primitivo transportava água em baldes ou conchas; com a formação de grupos maiores, esse processo foi mecanizado. Assim, as primeiras máquinas de fluxo desenvolvidas foram as rodas de conchas e as bombas de parafuso para elevar a água. Os romanos introduziram a roda de pás em torno de 70 a.C. para obter energia de cursos d’água. Mais tarde, foram desenvolvidos moinhos para extrair energia do vento, mas a baixa densidade de energia ali presente limitava a produção a poucas centenas de quilowatts. O desenvolvimento de rodas d’água tornou possível a extração de milhares de quilowatts de um único local. 
Categorias de Maquinas de Fluxo
As máquinas de fluxo podem ser divididas em duas categorias principais: máquinas de deslocamento positivo (denominadas estáticas) e turbo máquinas (denominadas dinâmicas).
Resumidamente, as bombas adicionam energia ao fluido - realizam trabalho sobre o fluido, enquanto as turbinas extraem energia do fluido - o fluido realiza trabalho sobre a turbina. 
Maquinas de Deslocamento positivo
As máquinas de deslocamento positivo forçam o fluido para dentro, ou para fora, de uma câmara a partir da mudança do volume da câmara. Essencialmente, a pressão na câmara e o trabalho realizado são provocados por forças estáticas e não dinâmicas. A Fig.1 mostra alguns exemplos típicos de máquinas de deslocamento positivo. Note que, neste tipo de máquina, um dispositivo realiza trabalho no fluido (uma parede se movimenta contra a força de pressão). O motor de combustão interna (ciclo Diesel ou Otto) de um automóvel é uma máquina de deslocamento positivo na qual o fluido realiza trabalho na máquina (o oposto do que ocorre numa bomba).
 Bombas de deslocamento positivo típicas: (a) bomba de encher pneus, (b) coração humano, (c) 
bomba de engrenagens.
Turbo máquinas 
As turbo máquinas, por outro lado, envolvem um conjunto de pás, canecas, canais ou passagens arranjadas ao redor de um eixo de rotação de modo a formar um rotor. A rotação do rotor produz efeitos dinâmicos que podem adicionar energia ao fluido ou remover energia do fluido. Os ventiladores radiais e axiais, os hélices de barcos ou de aviões, as bombas d'água centrífugas e os turbo compressores dos automóveis são exemplos deste tipo de máquina que transferem energia ao fluido. A turbina das turbinas a gás dos aviões, as turbinas a vapor utilizadas para mover geradores em termoelétricas, as turbinas hidráulicas e as pequenas turbinas a ar comprimido utilizadas pelos dentistas são exemplos de turbo máquinas que retiram energia do fluido.
 Máquina de fluxo com escoamento (a) radial e (b) axial.
 
Considerações Energéticas Básicas
Análise da operação de um ventilador doméstico (bomba) e de um moinho de vento (turbina) podem fornecer informações sobre a transferência de energia nas máquinas de fluxo. Mesmo que os escoamentos reais nestes dispositivos sejam muito complexos (i.e. tridimensionais e transitórios), os fenômenos essenciais podem ser analisados com um modelo simples de escoamento e com os triângulos de velocidade.
Considere o rotor de um ventilador 
ω= velocidade angular constante
r= distância radial medida a partir do eixo do ventilador
U= velocidade da pá ( U = ω r)
V= velocidade absoluta do fluido (que é vista por um observador estacionário).
W= velocidade relativa (que é vista por um observador solidário às pás)
A velocidade real do fluido (absoluta) é igual a soma vetorial da velocidade relativa com a velocidade das pás.
W
U
V
Considere o Moinho(Fig. 4)
ω= velocidade angular constante
r= distância radial medida a partir do eixo do ventilador
U= velocidade da pá ( U = ω r)
V= velocidade absoluta do fluido (que é vista por um observador estacionário).
W= velocidade relativa (que é vista por um observador solidário às pás)
A velocidade real do fluido (absoluta) é igual a soma vetorial da velocidade relativa com a velocidade das pás.
U
V
W
Bombas
História
A primeira razão para o ser humano necessitar de uma bomba foi a agricultura. Embora a agricultura esteja em prática há mais de 10000, mas somente a cerca de 1500 a.C. apareceu a primeira máquina de elevação de água, a picota. Posteriormente apareceram o sarilho, usado para elevar um balde, a nora e a roda persa.
As bombas cinéticas, embora fruto de conceitos muito antigos, só vieram a ser construídas para uso real no início do século XIX. O inventor francês Denis Papin construiu uma "bomba de ar" em fins do século XVII
Tipos
Bombas de deslocamento positivo; Bombas de diafragma movidas a ar comprimido; Bomba de engrenagens; Bombas de parafusos; Bombas Cinéticas
Bombas Cinéticas
As bombas cinéticas fornecem energia continuamente a um fluido que escoa pelo interior dos elementos da bomba. Esta transmissão de energia é frequentemente realizada por uma peça dotada de palhetas que recebe energia mecânica de um eixo e onde as palhetas impulsionam o fluido, transferindo energia hidráulica.
Tipos de bomba; eletrobomba, bomba tipo parafuso e picota .
Separadores
Os separadores ciclônicos (ou ciclones) são equipamentos utilizados na indústria para extrair partículas sólidas em suspensão num escoamento de gases.
Princípio físico
As partículas são extraídas através de um processo de centrifugação dos gases. Este fenômeno ocorre com a indução de um escoamento rotativo no interior do ciclone. Isto ocorre devido à significativa velocidade com a qual os gases entram tangencialmente na câmara do ciclone, de formato cônico. Sendo muito mais densas que os gases, as partículas tem maior tendência em permanecer na trajetória tangente ao escoamento rotativo e assim colidir com as paredes da câmara. Com as colisões, as partículas perdem velocidade e tendem a se desacoplar do escoamento caindo em direção ao fundo da câmara, de onde são extraídas.
Aplicações
São amplamente utilizados em processos industriais, como calcinação e secagem em usinas de cimento e de processamento de minério.
Compressores
O compressor é um equipamento industrial concebido para aumentar a pressão de um fluido em estado gasoso (ar, vapor de água, hidrogênio, etc.. Normalmente, conforme a equação de Clapeyron, a compressão de um gás também provoca o aumento de sua temperatura.
Tipos
Compressores de deslocamento positivo (ou Estáticos); Compressores de Dinâmicos; Compressores rotativos; Compressores de parafusos.
Turbinas
Turbina é instruída para captar e converter energia mecânica e térmica contida em um fluido em trabalho de eixo
Os principais tipos encontrados são:
Turbinas a vapor
Turbinas a gás
Turbinas hidráulicas
Turbinas aeronáuticas
Turbinas eólicas 
Referencia bibliográfica 
Livro 2 edição ; Fundamentos da física 
Autor; Halliday ressica