Relatório de Aula Prática - Bomba

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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
		
Relatório de Aula Prática
BOMBA
André Luiz Ramos de Melo
Emilly Cristine Pereira da Silva
Recife – PE
Novembro 2014 – 2014.2
	 
	
	 
	 
	
Relatório de Aula Prática
BOMBA
Relatório de experimento
 apresentado ao professor 
Flávio Augusto Bueno Figueiredo
, como requisito à aprovação na disciplina 
Máquinas Hidráulicas
, referente ao curso de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Pernambuco.
Recife – PE
Novembro 2014 – 2014.2
SUMÁRIO
Introdução ............................................................................................................................ 04
Objetivos .............................................................................................................................. 05
Metodologia ........................................................................................................................ 06
Resultados .......................................................................................................................... 09
Curvas ................................................................................................................................. 10
Conclusão ........................................................................................................................... 12
Refrências Bibliográficas ................................................................................................... 13
INTRODUÇÃO
Bombas são dispositivos com grande importância ao longo da história da humanidade. Como exemplos, podem ser citadas o Parafuso de Arquimedes, que foi utilizado para irrigar os jardins suspensos da babilônia, e o fole de Hesse, uma bomba de ar construída no final do século XVII.
Bombas são máquinas hidráulicas que funcionam com o objetivo de transferir líquidos de um lugar para outro, ou seja, os conferem energia. Essa energia pode ser proveniente de um eixo, uma haste ou até de outro fluido, sendo fornecida ao líquido na forma de aumento de pressão, aumento de velocidade ou aumento de elevação. Funcionam basicamente através da diferença de pressão exercida dentro do tubo, garantindo a sucção e a posterior descarga do material. Elas podem ser de deslocamento positivo (que imprimem certa quantidade de movimento) ou centrífugas (que impelem o fluxo contínuo dependendo da pressão).
	Existem diversos modos de se avaliar diferentes bombas e os diferentes sistemas em que uma bomba irá trabalhar. Um modo simples e objetivo de fazer tal avaliação é através das chamadas curvas da bomba e curva do sistema. São gráficos que relacionam a vazão e a altura manométrica. 
OBJETIVOS
Descrever o procedimento adotado no experimento realizado na aula do dia 03 de Novembro de 2014.
Exibir e analisar os dados obtidos no experimento.
Apresentar a curva do sistema e a curva da bomba.
METODOLOGIA
A partir da imagem do aparato utilizado na realização do experimento, pode-se observar que dispomos da opção de vários sistemas diferentes, que são obtidos a partir do abrimento ou fechamento das válvulas e do acionamento de uma ou duas bombas (neste caso, em série ou paralelo).
Figura 1 - Aparato utilizado no experimento
Para que fosse possível estipular a pressão utilizou-se um manômetro (medição na escala interna de cor vermelha, em psi), que regulávamos variando uma válvula de vazão.
Figura 2 – Bomba, manômetro e válvula de vazão
A vazão é uma variável fundamental para a construção do gráfico desejado, então o procedimento ideal para a sua medição seria a utilização de um medidor de vazão. Entretanto, por motivos de força maior, tal aparelho não estava a nossa disposição. Como solução, foi utilizado um recipiente coletor (garrafa PET cortada com marcação de volume) posicionado no duto de saída do sistema e então cronometramos o tempo até o alcance do volume de 1 litro. E posteriormente a vazão era calculada através da fórmula 
	
Figura 3 – Aparato em funcionamento
Em nossa prática foi utilizada uma bomba e três sistemas diferentes:
Sistema 1 A tubulação faz “curvas” e tem diâmetro constante, configurando um sistema com grande perda de carga.
Sistema 2 A tubulação é reta e com diâmetro constante, sendo o de menor perda de carga entre os 3 sistemas. 
Sistema 3 Parecido com o sistema 2, exceto pela diferença de que o diâmetro da tubulação diminui constantemente. 
Figura 4 – Sistemas e bomba utilizados
Para cada sistema realizamos medições em 5 pressões diferentes. A cada pressão realizamos a medição da altura manométrica do sistema e da bomba com o auxílio das escalas já contidas no conjunto, e a cronometragem de tempo 3 vezes, obtendo uma média para aplicação no cálculo da vazão de forma a minimizar os erros.
 
Figura 5 – Escala do sistema (esquerda) e bomba (direita)
RESULTADOS
	
	SISTEMA 1
	
	PRESSÃO
	TEMPO (s)
	VAZÃO (L/s)
	ALTURA MANOMÉTRICA (cm)
	
	psi
	mca
	1
	2
	3
	Média
	
	Sistema
	Bomba
	
	10
	7,029
	1,73
	1,68
	1,64
	1,683
	0,5942
	124
	17
	
	15
	10,5435
	1,73
	1,77
	1,77
	1,7567
	0,5659
	112
	20
	
	20
	14,058
	2,16
	2,24
	2,11
	2,17
	0,4608
	100
	22
	
	25
	17,5725
	2,33
	2,33
	2,46
	2,373
	0,4214
	91
	24
	
	30
	21,087
	3,10
	3,19
	3,12
	3,1367
	0,3188
	83
	25
	
	SISTEMA 2
	
	PRESSÃO
	TEMPO (s)
	VAZÃO (L/s)
	ALTURA MANOMÉTRICA (cm)
	
	psi
	mca
	1
	2
	3
	Média
	
	Sistema
	Bomba
	
	10
	7,029
	2,16
	1,99
	2,02
	2,0567
	0,4262
	88
	21
	
	15
	10,5435
	2,29
	2,17
	2,29
	2,25
	0,4444
	83
	23
	
	20
	14,058
	2,67
	2,51
	2,56
	2,58
	0,3876
	78
	24,5
	
	25
	17,5725
	2,84
	2,85
	2,67
	2,7867
	0,3588
	75
	25
	
	30
	21,087
	3,20
	3,29
	3,15
	3,213
	0,3112
	72
	25
	
	SISTEMA 3
	
	PRESSÃO
	TEMPO (s)
	VAZÃO (L/s)
	ALTURA MANOMÉTRICA (cm)
	
	psi
	mca
	1
	2
	3
	Média
	
	Sistema
	Bomba
	
	10
	7,029
	1,63
	1,77
	1,73
	1,71
	0,5848
	129
	19
	
	15
	10,5435
	2,07
	2,07
	2,15
	2,0967
	0,4769
	116
	19
	
	20
	14,058
	2,07
	2,07
	2,12
	2,0867
	0,4792
	103
	22
	
	25
	17,5725
	2,11
	2,20
	2,22
	2,1767
	0,4594
	95
	25
	
	30
	21,087
	3,36
	3,43
	3,28
	3,3567
	0,2979
	84
	25
CURVAS
Com base nos dados obtidos e apresentados, são feitas as curvas da bomba e dos diferentes sistemas. A curva da bomba representa a energia cedida pela bomba ao fluido, enquanto que a curva do sistema hidráulico representa a energia requerida pelo fluido para o sistema hidráulico.
Sobrepondo-se a curva do sistema à curva da bomba, encontramos o ponto de operação da bomba para cada sistema. Mas isso não foi possível em nosso caso, pois é possível reparar (através dos valores no eixo y) que as curvas não se cruzaram, indicando super-dimensionamento da bomba.
Observando-se as curvas dos três sistemas percebemos que a curva do Sistema 2 é a que possui a menor altura manométrica. Ou seja, é o sistema com menor perda de carga, como já era esperado. 
Observação: A curva da bomba foi encontrada para cada sistema, que posteriormente foram somadas resultando na curva da bomba total. 
.
CONCLUSÃO
Este trabalho experimental contribuiu muito para nossa formação acadêmica. Pois nos foi dada a oportunidade de aprender na prática a teoria repassada em aula sobre o método de obtenção da curva da bomba e do sistema. Mesmo os dados das curvas características de uma bomba serem fornecidos pelo fabricante, é de grande valia conhecer o procedimento utilizado, poisnos confere uma melhor compreensão e interpretação dos dados fornecidos.
E apesar das condições para realização do experimento não forem tão propícias, nem os resultados forem tão exatos, é possível analisar de forma geral como a mudança de sistemas afeta o desempenho da bomba e achar o ponto ótimo para cada um dos sistemas.
Além disso, mais do que construir conhecimento, ele nos mostrou que o trabalho prático e em equipe consolida o aprendizado obtido em livros através da vivência e troca de conhecimentos. E reforçou a necessidade da realização de experimentos que possam esclarecer aplicações práticas e valores reais ao conhecimento do aluno sobre a matéria.
	.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Mattos, Edson Ezequiel de; Falco, Reinaldo de, Bombas Industriais, Editora: Interciência, 1998.
Macityre, A. J., Máquinas Motrizes Hidráulicas, Editora: Guanabara.
http://www.ufrrj.br/institutos/it/deng/daniel/Downloads/Material/Graduacao/IT%20144/
Cap%207%202011%202.pdf