Relatório 4

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
 
 
 
 
 
 
 
HIDRÁULICA DOS CONDUTOS FORÇADOS 
RELATORIO 04: CURVAS DE BOMBAS 
 
 
 
 
 
 
Professor: Hiram Sartori 
Aluna: Jucilene Fátima Lima Souza 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte 
08/05/2019 
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SUMÁRIO 
 
1.0 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 3 
2.0 MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................................. 6 
3.0 TRATAMENTO DE DADOS .............................................................................................. 7 
4.0 CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 8 
5.0 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................ 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
1.0 INTRODUÇÃO 
 
Uma bomba Gilkes, é uma bomba centrífuga, ou seja, uma 
turbomáquina movida. Ela é um aparelho que utilizam a força centrífuga para 
transferir energia para água e, por consequência, bombeá-la até uma elevação 
superior. 
A energia é fornecida ao fluído através da ação de pás em movimento, 
entre o fluido em escoamento continuo e uma roda ou rotor, ocorrendo a 
transferência de energia cinética que é convertida em energia potencial, 
segundo o princípio de Bernoulli. 
 
As bombas centrifugas são capazes de trabalhar com sensível variação 
de vazão, de pressão e de rotação e são amplamente utilizadas para os 
trabalhos de engenharia. As curvas características das bombas centrífugas 
relacionam a vazão recalcada com a altura manométrica alcançada (H), com a 
potência absorvida (P) e com o rendimento (). 
São diversos os usos de bombas uma delas e que podem ser utilizadas 
para o transporte de fluidos através da conversão de energia cinética de 
rotação para a energia hidrodinâmica do fluxo de fluido. A energia rotacional 
normalmente vem de um motor ou motor elétrico. Os usos mais comuns 
incluem a sucção de água, esgoto, petróleo, bombeamento na petroquímica, e 
alguns ventiladores centrífugos são comumente usados para implementar um 
aspirador de pó. 
Basicamente, nas bombas centrífugas, a energia mecânica é transferida 
ao líquido pelas forças centrífugas geradas no rotor. Considerando a mesma 
carcaça, a intensidade dessas forças varia com as dimensões, forma e número 
de giros do rotor. Assim, ao modificarmos qualquer destes três parâmetros, 
alteramos de modo correspondente, a curva característica da máquina. 
As Curvas Características de uma bomba centrífuga servem para indicar 
o seu comportamento, quando solicitadas a operar em uma determinada 
condição dentro do seu campo de emprego. O conhecimento e a utilização de 
tais curvas têm as seguintes 
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finalidades: 
 Possibilitar a escolha do equipamento para uma determinada utilização 
ou um 
determinado serviço; 
 Possibilitar a previsão de desempenho da bomba quando existir a 
necessidade de se variar as condições de serviço. 
 
Portanto, a curva característica da bomba representa as condições 
hidráulicas operacionais da máquina trabalhando a determinada rotação (giros 
na unidade de tempo). 
Para determinar o desempenho de uma bomba, a mesma deve ser 
instalada sobre uma bancada de testes instrumentada, com capacidade de 
medir vazão, potência fornecida à bomba e aumento de pressão. As medições 
devem ser feitas enquanto a vazão é variada desde o bloqueio (vazão zero) até 
a descarga máxima, por meio da variação da carga do máximo até o mínimo ( 
iniciando com uma válvula fechada e abrindo-a em estágio até sua abertura 
total). A partir dos dados coletados, as curvas características da bomba e 
curvas representativas de bombas da mesma família são traçadas. A segui são 
mostradas as principais curvas características. 
 
 
 
 H= f(Q) 
 
 
 Relação entre a altura manométrica e a vazão. 
 
 
 
 
 
N= f(Q) 
 
 
 
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Relação entre a potência necessária ao acionamento e a vazão. 
 
 
 
 
η =f(Q) 
 
É importante ressaltar que para uma mesma bomba pode haver uma 
família de curvas características em função da alteração da rotação ou do 
diâmetro do rotor. Logo, quando se pretende desenvolver o projeto do rotor de 
uma bomba centrífuga toma-se como ponto de partida as condições de 
operação, ou seja, a vazão (Q) e a altura manométrica (Hman), em que a 
máquina irá trabalhar. A rotação de acionamento (n) e todas as dimensões do 
rotor são determinadas para que a bomba possa produzir, nas condições de 
projeto, o seu melhor desempenho. 
No entanto, a bomba projetada poderá ser solicitada a operar em 
condições diversas às do projeto, e para tal, há a necessidade de se conhecer 
o seu comportamento em tais condições. Por esse motivo que normalmente, 
o fabricante, por meio de testes realizados no modelo ou protótipo e 
registrados sob a forma de curvas características, verifica todas as 
possibilidades de funcionando da bomba dentro de um determinado 
campo de aplicação. 
Vale lembrar que, se há necessidade de adequar a bomba a uma 
determinada situação ou por questão econômica ou por exigência do cliente 
existe um catalogo geral de bombas que é bastante utilizado. 
as curvas características das bombas são levantadas em bancadas de 
ensaio, sendo elas constituídas, basicamente, por circuitos hidráulicos 
fechados, possuindo, além da bomba a ser ensaiada e da fonte de 
acionamento, um equipamento que permita a variação da rotação de 
acionamento da bomba, uma válvula para regulagem da vazão do fluido e 
instrumentos para leitura da vazão, potência e rotação de acionamento. 
As curvas características da bomba são obtidas da seguinte forma: para 
cada valor da vazão recalcada, regulada através do registro de recalque, são 
medidos os correspondentes valores da altura manométrica, da potência de 
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acionamento e do rendimento, anotando-os em uma ficha chamada “folha de 
teste da bomba”. Em seguida a curva característica da bomba é construída. 
A aula pratica foi desenvolvida com os alunos no dia 8 de maio de 2019, 
no laboratório de hidráulica da Pontifícia Universidade Católica de Minas 
Gerais, guiada pelo professor Hiram Sartori. 
O objetivo do presente relatório é simular a rotação de acionamento da 
bomba e levantar a curva característica de uma bomba centrifuga. 
 
2.0 MATERIAIS E MÉTODOS 
 Água; 
 Bancada de Gilkes com os seguintes componentes. 
Tabela 01:Componentes da bancada Gilkes. 
Bomba 
Motor Elétrico 
Deposito Inferior 
Deposito superior 
Tubagem 
Manômetro 
Válvula de carga 
Difusor 
Medidor de caudal 
Voltímetro 
Amperímetro 
Tubulação 
Estrutura 
Pés ajustáveis 
Válvula de dreno 
Dreno 
Sistema de alimentação 
Válvula de deposito superior 
Dinamômetro 
Unidade de alimentação 
Célula de carga 
Fonte: Autoria própria. 
 
 
 
 
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3.0 TRATAMENTO DE DADOS 
 
Tabela 02: Resultados da folha do teste bomba. 
FOLHA DO TESTE BOMBA 
RESPONSÁVEL: Jucilene Fátima Lima Souza CURSO: Engenharia Civil 
 
n F Nef M Hman H H Q Nabsorv ƞt 
rpm N kgfm/s Bar m cm m m3/s kgfm/s % 
750 
779 3,74 4,974637 0,16 1,632 0 0 0 0 0 
743 4,9 6,216375 0,135 1,377 3,4 0,034 0,000298 0,410922 6,6103135 
731 5,296,602758 0,117 1,1934 4 0,04 0,000448 0,534643 8,0972711 
730 5,38 6,705906 0,104 1,0608 4,5 0,045 0,000601 0,637959 9,5133917 
730 5,54 6,905338 0,092 0,9384 4,8 0,048 0,000707 0,663161 9,6036027 
1500 
1517 3,59 9,298917 0,607 6,1914 0 0 0 0 0 
1466 4,94 12,36554 0,572 5,8344 4,5 0,045 0,000601 3,508775 28,375419 
1433 5,91 14,46059 0,48 4,896 5,5 0,055 0,000993 4,862685 33,627159 
1415 6,47 15,63195 0,408 4,1616 6 0,06 0,001235 5,137673 32,8665 
1421 6,04 14,65492 0,472 4,8144 5,8 0,058 0,001134 5,460598 37,261201 
2250 
2239 4,74 18,12111 1,336 13,6272 0 0 0 0 0 
2203 5,79 21,77937 1,299 13,2498 3,5 0,035 0,000321 4,25116 19,519203 
2150 7,1 26,06448 1,264 12,8928 4,5 0,045 0,000601 7,753657 29,747977 
2095 8,66 30,97806 1,109 11,3118 6,4 0,064 0,001451 16,41004 52,973108 
2055 9,68 33,96562 0,958 9,7716 6,7 0,067 0,001627 15,89574 46,799501 
3000 
3001 7,25 37,14979 2,433 24,8166 0 0 0 0 0 
2947 8,71 43,82789 2,363 24,1026 3,3 0,033 0,000277 6,675392 15,230921 
3002 12,17 62,38118 2,521 25,7142 5,5 0,055 0,000993 25,53923 40,940599 
2914 15,14 75,32996 2,187 22,3074 7 0,07 0,001815 40,48761 53,747015 
2946 18,1 91,04658 2,045 20,859 8,8 0,088 0,003216 67,08543 73,682536 
Fonte: Autoria própria. 
Gráfico 01: Altura manométrica x Vazão 
 
Fonte: Autoria própria. 
0
5
10
15
20
25
30
0 0,0005 0,001 0,0015 0,002 0,0025 0,003 0,0035
H
m
an
 (
m
)
Vazão (m³/s)
Altura manométrica x Vazão
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Gráfico 02: Rendimento x Vazão 
 
Fonte: Autoria própria. 
4.0 CONCLUSÃO 
 
 Através da prática foi possível fazer a curva característica da bomba, 
pois para cada valor da vazão recalcada, regulada através do registro de 
recalque, são medidos os correspondentes valores da altura manométrica, da 
potência de acionamento e do rendimento. 
Conhecer o funcionamento deste equipamento é fundamental para o 
estudante de engenharia que pode assimilar o que vê na teoria com a prática 
ampliando assim o campo de visão do discente de modo a preparar esse para 
o mercado profissional. 
 
5.0 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
SCHNEIDER, Paulo Smith. Medição de velocidade e vazão de fluidos. Porto 
Alegre: UFRS. Escola de Engenharia. 2007. 
VIANNA, Marcos Rocha. Mecânica dos fluidos para engenheiros. 3ª edição 
 
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40
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0 0,0005 0,001 0,0015 0,002 0,0025 0,003 0,0035
R
e
n
d
im
e
n
to
 (
%
)
Vazão (m³/s)
Rendimento x Vazão