Trabalho de Maquinas de Fluxo

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MAQUINAS DE FLUXO 
10/06/2010 
PONTIFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICADE MINAS GERAIS 1 
 
PONTÍFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA 
 
MÁQUINAS DE FLUXO 
 
CID CLAY APARECIDO QUIRINO 
JONATAS FOSCOLO 
PAULO VINICIUS MAGALHÃES DA ANUNCIAÇÃO 
CLEBER GRANATO EMILIO 
WILIAN PAULA COELHO 
DIEGO PINTO NO REGO 
AURELIO VITOR 
 
 
PARTICIPANTES: E-MAIL 
Cleber Granato clebergranato@gmail.com 
Diego Pinto Rego Diego19870202@hotmail.com 
Jonatas Foscolo Jonathas.foscolo@fiat.com.br 
Wilian Coelho Wilian.coelho@gmail.com 
Aurélio Vitor Lelo2211@hotmail.com 
Cid Clay Quirino cidclay@gmail.com 
Paulo Vinicius Magalhães paulaobja@hotmail.com 
Jorge Marriel jmarriel@yahoo.com.br 
 
6ºPERIODO 
 
TRABALHO DE MÁQUINAS DE 
FLUXO 
 
 
 
 
Prof.(a): Luis 
 
MAQUINAS DE FLUXO 
10/06/2010 
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CONTAGEM 
MAIO/2010 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO 
2. HISTORICO (TIROS) 
3. DESCRIÇÃO DO TRABALHO 
3.1. ATIVIDADES COMERCIAIS 
3.2. ATIVIDADES INDUSTRIAIS 
3.3. ATIVIDADES HOSPITAIS 
3.4. ATIVIDADES ESCOLARES 
3.5. POPULAÇÃO 
3.6. DESNÍVEL, PLANTA ISOMÉTRICA DA REGIÃO 
4. ANALISE DO PONTO DE OPERAÇÃO 
5. AVALIAR A POSSIBILIDADE DE AUMENTO DA ATIVIDADE 
INDUSTRIAL 10 ANOS APÓS TER SIDO IMPLEMENTADO O 
PROJETO 
6. NOTA: ESCOLHER CONDIÇÃO REAL EM UM ESTADO DE MINAS 
GERAIS. 
 
7. APRESENTAR ESQUEMA DA INSTALAÇÃO COM AS 
POSSIBILIDADES DE LIGAÇÃO (PARALELO & SERIE); 
 
8. REALIZAR ANALISE DA SUCÇÃO; 
9. NOTA: ANALISAR POSSIBILIDADE DE CAVITAÇÃO 
 
10. DIMENSIONAR SISTEMA DE VENTILAÇÃO PARA A CASA DE 
MÁQUINAS (MANTER A TEMPERATURA ADEQUADA); 
 
11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
O trabalho proposto considera a aplicação dos conhecimentos adquiridos no 
curso de engenharia mecânica nas disciplinas de Mecânica dos Fluidos e Maquinas 
de Fluxo relativo ao comportamento do fluido, incompressível, em situações onde o 
mesmo é submetido a deslocamento para a realização de trabalho. 
O trabalho aqui descrito refere-se ao abastecimento sem interrupções de uma 
determinada cidade (TIROS) considerando as condições de contorno pré-definidas. 
Além de estimar uma demanda para um crescimento populacional e demandas 
inerentes a tal crescimento (indústrias, comercio etc...) para os próximos 10 anos. 
Para o levantamento das informações foram utilizadas diversas fontes de 
pesquisa, bem como, algumas estimativas foram necessárias dado o tempo para 
elaboração, nível de aprofundamento proposto e anteriormente acordado entre 
professor e grupo. 
Desta forma, a possibilidade de aplicar os conhecimentos adquiridos em sala, 
maneira prática simulando uma situação mais próxima possível da realidade, torna 
a criatividade um dos fatores mais importantes na elaboração do trabalho, sendo 
esta a ferramenta que torna os profissionais, quando na execução da atividade de 
engenharia, diferentes e de fundamental importância na evolução tecnológica 
necessária aos dias atuais. 
 
2. HISTORICO (TIROS) 
Tiros é uma marca minúscula no mapa. Muitos que ouvem seu nome se 
espantam. No entanto, entre o tamanho e a estranheza do topônimo há uma 
corrente de fatos que percorrem os anos de 1590 aos anos de 2000. Não são somente 
412 anos, são lugares e raças em marcante transformação. É muito mais que um 
lugar tranqüilo para se descansar. Talvez, através da história de Tiros, não se note 
uma semelhança com cidades pólos, de significativa influência, nota-se, no entanto, 
a veia que germina o pulso da aventura, da hospitalidade e do sonho. Mas, Tiros já 
foi capital do diamante, como observa José Pessoa. Se assim o foi em seu percurso 
histórico, Tiros deve ser mais que uma cidade pequena localizada ao Oeste de 
Minas. 
Contudo, são baixos os números que relatam o seu histórico. Tem 7571 
habitantes; 3 escolas públicas e 1 particular; 1 cooperativa rural; 1 agência 
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bancária; 1 hospital, 1 creche. 
Um pouco mais amplos apresentam-se os índices de alfabetização, 87,3 e a área 
de 2093 km2. 
Na economia sua maior fonte vem da agropecuária. 
A cidade de Tiros fica geograficamente à margem, pois é final de linha em 
relação as rodovias que a ligam a outros locais. Na direção noroeste, o acesso 
é difícil, constituído por rodovias municipais não pavimentadas. As cidades de 
que mais depende em vários aspectos, como saúde, educação, comércio, são Patos de 
Minas e São Gotardo. Limita-se com os municípios de Arapuá, Carmo do Paranaíba, 
Patos de Minas, São Gonçalo do Abaeté, Morada Nova de Minas, Biquinhas, 
Paineiras, Cedro do Abaeté, Quartel Geral, São Gotardo e Matutina. O município 
tem dois distritos: Tiros e Canastrão. As distâncias que mantém de seus centros de 
influência são de 365 km para Belo Horizonte; l10 km para Patos de Minas, 50 km 
para São Gotardo. 
Tiros faz parte da região do Alto Paranaíba, na Mata da Corda, e Planalto São 
Francisco. Possui relevo modulado e rochas sedimentares. A vegetação é formada 
por chapadas tropicais, cerrados e pontos ciliares. O relevo é constituído por 
chapadas e dissecados por processos erosivos. A média anual de temperatura é de 
22,3º. O município é banhado por três rios: Abaeté, Indaiá e Borrachudo. 
O NOME DA CIDADE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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“A história faz-se com documentos escritos sem dúvida. Quando estes existem. 
Mas pode fazer-se e deve fazer-se sem documentos escritos, quando não existem. 
Com tudo que a habilidade do historiador lhe permite utilizar para fabricar o seu 
mel, na falta das flores habituais. Logo, com palavras. Signos. Paisagens e telhas. 
Com as formas do campo e das ervas daninhas. Com os eclipses da lua e a 
atrelagem dos cavalos de tiro. Com os exames de pedras feitos pelos geólogos e com 
a análise de metais feita pelos químicos. Numa palavra, com tudo que pertencendo 
ao homem, depende do homem, serve o homem, exprime o homem, demonstra a 
presença, a atividade, os gostos e as maneiras de ser do homem”. Febvre, in: Le Goff 
Se uma cidade tem seus primeiros registros de formação na corrida pelo 
diamante, isso se faz de modo sempre muito arriscado, pode-se ganhar muito, como 
pode-se perder muito. Assim o desígnio do jogar tudo parece ter constituído um 
tirense valente, aventureiro e sonhador, haja vista a formação do nome da cidade. 
No ano de 1790, quando se instalou a extração oficial de diamantes na região da 
Mata da Corda, para vigiar os “garimpos”, instalou-se também os quartéis. “Às 
margens do Rio Indaiá ficou o Quartel de São João e, no Ribeirão do Areado, hoje 
Córrego dos Tiros, foi construído o Quartel do Assunção.” A exploração continuou 
tanto oficial, quanto clandestina. Em 1801, numa busca pelos grimpeiros e 
contrabandistas, as tropas correram sertão à fora até encontrá-los às margens do 
Córrego Areado. A luta, então, foi intensa, causando inúmeras mortes, que fizeram 
banhar as águas de sangue. O nome “tiros” se resignifica nos acontecimentos 
históricos. A partir daquele instante, a palavra que antes conotava disparo de bala 
por revólver, para o povo desta terra passou a ser também batalha, conflito, perda, 
valentia, luta, tristeza, conquista, mudança... 
Talvez nem tanto pelo regimento da lei de Pombal que assegurava a ação 
repressora daqueles quartéis. Possivelmente, mais ainda pelo processo daquelesenvolvidos nas terras da mata da corda: que outrora esquecida, era neste momento, 
extremamente cerceada. Homens que viviam na e pela natureza, às margens de leis 
institucionais, viam-se obrigados a elas, sem qualquer preparo cultural e 
educacional para a compreensão desse ato institucional. 
O nome do lugar, emerge então, como que dando um novo rumo a história, desta 
mini-pátria. É importante notar que entre 1590, data dos primeiros registros de 
homens civilizados nesta região, até 1790, data em que chegam as primeiras tropas, 
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são duzentos anos de história. Sendo assim, o que os habitantes do lugar 
vivenciaram por conta de suas próprias realizações era maior em termos de 
influência da memória e da história. Embora sem caráter cerceador de lei, que 
sempre significa imposição; o que eles viveram foi, contrariamente a esta 
hegemonia da coroa, uma construção gradativa de identidade. 
O Córrego Areado limpo de identidade, inscreve-se de vermelho para inaugurar 
o novo que traçaria um futuro, identificador. Talvez de sonho, de ideal. No entanto, 
o traçado não era mais desnorteador. Conquistou-se um lugar para o povo, um 
direito a construção da cidade e o nome do córrego passa a “Córrego de Santo 
Antônio dos Tiros”. 
Foram também as águas, que fizeram com que a cidade se mudasse da Vila 
Velha para o Chapadão da Lagoinha. As chuvas provocaram um grande sulco na 
terra. Fala-se também da ocorrência de um abalo sísmico, que acentuou a erosão no 
lugar central da vila. Assim como a cidade subia, as perspectivas cresciam. A 
mudança se dava para um lugar plano, e seria a sua construção também planejada, 
num lugar em que os moradores não se viam ameaçados pelos fenômenos da 
natureza. Da beira dos rios ao Ribeirão Areado. Do Areado ao Córrego de Santo 
Antônio dos Tiros. Daí a Vila. Da Vila a Cidade. Tiros. 
 Características geográficas 
Área 2.093,160 km² 
População 7.626 hab. est. IBGE/2009 [2] 
Densidade 3,2 hab./km² 
Altitude 1032 m 
Clima tropical de Altitude Cwa 
Fuso horário UTC-3 
Indicadores 
IDH 0,755 médio PNUD/2000 [3] 
PIB R$ 64.763 mil IBGE/2005 [4] 
PIB per capita R$ 9.390,00 IBGE/2005 [4] 
 
 
3. DESCRIÇÃO DO TRABALHO 
O trabalho consiste na elaboração de um sistema de bombeamento com 
capacidade (Vazão e Hmam) necessária para o abastecimento da cidade acima 
citada (TIROS) com suas demandas normais para os cidadãos bem como as 
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demandas industriais da cidade. Deve-se também considerar pontos que impactam 
indiretamente no projeto tais como: 
? Crescimento populacional para os próximos 10 anos; 
o Os levantamentos feitos orientam o calculo deste crescimento de 
duas maneiras, uma de maneira linear e outra considerando o 
crescimento histórico das cidades do entorno da região a ser 
calculada. A primeira não foi recomendada apesar de ter sido 
largamente utilizada no passado para prever o crescimento 
populacional de da demanda industrial das cidades. O segundo, 
método, e que é o método atualmente recomendado pelos órgãos 
responsáveis pelo calculo do crescimento populacional, orienta que 
o crescimento das demanda, tanto populacionais quanto 
industriais, devem ser calculado considerando o crescimento 
histórico da cidade em estudo em comparação com o crescimento 
histórico (populacional e industrial) das de mesmo tamanho e que 
circunvizinham a cidade de estudo, ou seja, 
? Crescimento das demandas industriais para os próximos 10 anos; 
o Mesmo método utilizado acima. 
? Necessidades de manutenção do sistema para a vida útil do projeto; 
o As demandas de manutenção foram elaboradas da seguinte 
maneira: 
? Foi elaborado um plano de manutenção periódico (Anexo 01) 
a fim de se acompanhar a evolução do desgaste e 
providenciar reparos mais simples antes que o mesmo se 
torne mais complicados e de maior custo. 
? O sistema foi elaborado considerando uma bomba de reserva 
(veja desenho esquemático do sistema) com capacidade de 
manter o sistema com 100% da demanda enquanto outra 
parte do sistema poderá ser removida para efetuar 
manutenções mais complexas (substituição de rotor, 
rolamentos e partes internas da bomba). 
 
 
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3.1. ATIVIDADES COMERCIAIS 
Foram consideradas as seguintes quantidades, tomando como base o levantamento 
feito com os moradores da cidade e a prefeitura. 
Mercados = 6; Igreja=1; Hotel=3; Quartel=1; Edifício Público=3; Jardim=1; Azilo=1. 
3.2. ATIVIDADES INDUSTRIAIS 
Foram consideradas as seguintes quantidades, tomando como base o levantamento 
feito com os moradores da cidade e a prefeitura. 
Fábrica=1; Oficina Mecânica = 11; Restaurante=4. 
3.3. ATIVIDADES HOSPITAIS 
Foram consideradas as seguintes quantidades, tomando como base o levantamento 
feito com os moradores da cidade e a prefeitura. 
Farmácia = 4; Hospitais=1; Ambulatório = 2. 
3.4. ATIVIDADES ESCOLARES 
Foram consideradas as seguintes quantidades, tomando como base o levantamento 
feito com os moradores da cidade e a prefeitura. 
Escolas=4 
3.5. POPULAÇÃO 
Fonte:Estimativas da população para 1º de julho de 2009 (PDF). Estimativas de População. 
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) (14 de agosto de 2009). 
Página visitada em 16 de agosto de 2009. 
 
4. DESNÍVEL, PLANTA ISOMÉTRICA DA REGIÃO. 
Foi considerada uma Altitude 1032 metros, ou seja o sesnivel (H0) da estação de 
bombeamento até a parte mais alta da cidade. 
 
 
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5. ANALISE DO PONTO DE OPERAÇÃO 
Para a analise do ponto de operação deste sistema, é necessário que seja calculado a 
demanda de água (Vazão requerida) por cada estabelecimento descrito acima, bem 
como a quantidade de água que cada um tem, serão considerados os seguintes 
cálculos: 
 
CONDIÇÕES DE TRABALHO DA CIDADE 
Estabelecimentos Comerciais 
Designação 
Quantidad
e 
Consum
o 
Tamanh
o metro² 
Leito
s 
Funcio
nário/P
essoa 
Veicu
lo 
Total (L/Dia) 
Mercados 6 5 200 - - - 6.000,00 
Farmacia 4 120 - - 7 - 3.360,00 
Ambulatório 2 25 20 - - - 1.000,00 
Igreja 1 2 100 - - - 200,00 
Hospitais 1 250 - 15 - - 3.750,00 
Escolas 4 50 - - 350 - 70.000,00 
População 7626 150 - - - - 1.143.900,00 
Hotel 3 120 - - 50 - 18.000,00 
Quartel 1 150 - - 20 - 3.000,00 
Edifício Publico 3 50 - - 60 - 9.000,00 
Restaurante 4 25 - - 80 - 8.000,00 
Fábrica 1 70 - - 500 - 35.000,00 
Oficina Mecânica 11 150 - - - 45 74.250,00 
Jardim 1 1,5 5000 - - - 7.500,00 
Azilo 1 150 - - 50 - 7.500,00 
Comercio Geral 347 50 - - 425 - 7.373.750,00 
TOTAL (LITROS-DIA) 8.764.210,00 l/dia 
TOTAL (LITROS-HORA) 365.175,42 L/h 
TOTAL (LITROS-SEGUNDO) 101,44 L/s 
TOTAL (LITROS-MINUTO) 6.086,26 l/min 
TOTAL (METROS CUBICOS POR HORA) 365,18 m³/h 
TOTAL (METROS CUBICOS POR SEGUNDO) 0,10 m³/s 
 
 
 
 
 
 
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Quantidade Perda Carga 
350mm SUCçÃO
Perda Carga 300mm 
RECALQUE
Valvula de Retenção Cada 500 metros 6 0,00000 m 144,00000 m
Valvula de Pé com Crivo 1 90,00000 m 0,00000 m
Curvas de 90º 15 5,40000 m 64,40000 m
Curva de 45º 10 0,00000 m 22,00000 m
Registro Gaveta 3 0,00000 m 6,30000 m
Redução Excentrica 3 0,00000 m 0,00000 m
Saida Canalização 1 0,00000 m 9,00000 m
Registro Globo 1 0,00000 m 102,00000 m
Cotovelos 90º 2 0,00000 m 15,80000 m
PERDA TOTAL ACESSÓRIOS (Metro) 95,40000m 363,50000 m
PERDA TOTAL ACESSÓRIOS (KM) 0,09540 Km 0,36350 Km
PERDA TOTAL SUCÇÃO (Metro) 0,10540 Km
PERDA TOTAL RECALQUE (KM) 3,36350 Km
ACESSÓRIOS
Material
Utilizando Ferro Fundido
Utilizando Ferro Fundido
Utilizando Ferro Fundido
Utilizando Ferro Fundido
Utilizando Ferro Fundido
Utilizando Ferro Fundido
Utilizando Ferro Fundido
Utilizando Ferro Fundido
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PONTIFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICADE MINAS GERAIS 11 
 
 
 
 
MEDIDAS PARA CONEXÕES 
 
 
 
MAQUINAS DE FLUXO 
10/06/2010 
PONTIFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICADE MINAS GERAIS 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. AVALIAR A POSSIBILIDADE DE AUMENTO DA ATIVIDADE INDUSTRIAL 
10 ANOS APÓS TER SIDO IMPLEMENTADO O PROJETO 
NOTA: ESCOLHER CONDIÇÃO REAL EM UM ESTADO DE MINAS GERAIS. 
 
 
 
 
7. APRESENTAR ESQUEMA DA INSTALAÇÃO COM AS POSSIBILIDADES DE 
LIGAÇÃO (PARALELO & SERIE); 
 
 
 
 
 
8. REALIZAR ANALISE DA SUCÇÃO; 
NOTA: ANALISAR POSSIBILIDADE DE CAVITAÇÃO 
 
 
 
MAQUINAS DE FLUXO 
10/06/2010 
PONTIFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICADE MINAS GERAIS 13 
 
 
 
 
 
9. DIMENSIONAR SISTEMA DE VENTILAÇÃO PARA A CASA DE MÁQUINAS 
(MANTER A TEMPERATURA ADEQUADA); 
 
 
 
 
10. PLANO DE MANUTENÇÃO 
LISTA DE PEÇAS 
 
MAQUINAS DE FLUXO 
10/06/2010 
PONTIFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICADE MINAS GERAIS 14 
DESENHO ESQUEMÁTICO 
 
 
 
 
 
 
 
 
11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS 
 
MONTGOMERY, C. Douglas & RUNGER, C. George. Estatística Aplicada e Probabilidade 
para Engenheiros. 2. ed. 2003 
 
WERKEMA, C. C Maria. Ferramentas Estatísticas Básicas para o Gerenciamento de 
Processos