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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS Laboratório de Hidráulica dos Condutos Forçados Professor: Hiram Sartori RELATÓRIO 05 – Associação de bombas Carlos Henrique Rocha dos Santos Belo Horizonte 29 de abril de 2019 INTRODUÇÃO A necessidade de solucionar problemas de desníveis (positivos ou negativos) elevados no transporte de fluidos é recorrente em diversos estudos das engenharias. Como solução para esses problemas tem-se adotado o uso de bombas hidráulicas que fornecem energia para que os fluidos possam vencer altos desníveis. Essas bombas podem ser associadas em série ou em paralelo dependendo das características do sistema. A associação em série é adequada quando deseja-se alcançar alturas manométricas elevadas que não podem ser obtidas por uma única bomba. Esta associação consiste na ligação do recalque de uma bomba na sucção da seguinte, permitindo ao fluido receber energia de todas as máquinas da associação. Já a associação em paralelo é utilizada para os casos em que a mantem–se a altura manométrica e a vazão desejada são muito elevada e em casos onde a vazão desejada é variável. OBJETIVO Na aula do 22 de maio, os alunos do curso de engenharia civil realizaram atividade prática no laboratório de fluidos mecânicos com o objetivo de verificar e analisar os resultados obtidos na durante a prática. PROCEDIMENTO Para o ensaio da associação de duas bombas: • Verificar a abertura do reservatório; • Verificar se os registros de gaveta estão abertos de forma que o fluido passe somente pelo sub trecho desejado; • Verificar se o vacuômetro do sub trecho desejado está aberto e fechar o registro do outro vacuômetro; • Verificar se os o manômetro do sub trecho desejado está calibrado; • Verificar se os rotâmetros estão calibrados; • Varia –se a vazão no registro de saída do fluido para cada vazão pré-determinada; • Obtém-se os pares de valores da altura manométrica (Hm) e da vazão (Q) dos sistemas; Os testes consistem em simular situações na bancada que permitem o levantamento de dados de vazão, pressões manométricas e pressões vacuométricas, para obtenção das curvas características de cada bomba trabalhando individualmente, das duas bombas trabalhando associadas em serie e das duas bombas trabalhando associadas em paralelo. (Figura 01) Figura 01: sistema de bombas Fonte: Acervo pessoal RESULTADOS • Obteve –se os valores das alturas recalcadas a partir da relação: M = M′x10 eq. 1, onde M é a altura de recalque em mca e M’ é a altura de recalque em kgf cm2 ; • Obteve –se os valores das alturas sucção a partir da relação: V = 0,01359xV′eq. 2 onde V é a altura de sucção em mca e V’ é a altura de sucção em mmHg ; • Obteve–se os valores de valores de altura recalcada a partir da equação : Hm = M + V eq. 3 com Hm em mca. A partir dos conceitos acima obteve –se as tabelas abaixo: Tabela 01: bomba individual 01 Fonte: autoria própria Tabela 02: bomba individual 02 Fonte: autoria própria Tabela 03: Associação em serie Fonte: autoria própria Tabela 03=4: bomba associada em paralelo Fonte: autoria própria Com os dados medidos durante o experimento, obteve-se as curvas características para cada bomba: Gráfico 01: Curvas características das bombas 1 e 2 Fonte: autoria própria Gráfico 02: Curva característica da associação das bombas 1 e 2 Fonte: Autoria própria Gráfico 03: comparativo B1 + B2 x Associação em serie Fonte: Autoria Própria Gráfico 04: comparativo B1 + B2 x Associação em paralelo Fonte: Autoria própria ANALISE DOS DADOS Analisando os resultados do gráfico 02 pode se concluir que bombas associadas em serie são indicadas quando deseja – se recalcar fluidos para alturas manométricas elevadas mantendo sem perder vazão. E nos casos em que deseja – se manter altura manométrica e aumentar a vazão recalcada, é indicado utilizar a associação em paralelo. Analisando os resultados do gráfico 03 percebe-se que a soma das alturas manométricas das bombas B1 + B2, considerando que a vazão recalcada se manteve constante, é menor que a altura manométrica da associação em série. Este era o resultado esperado pois na associação em serie a energia total transmitida para o fluido é a soma da energia transmitida por cada bomba. Analisando os resultados do gráfico 04 percebe –se que as alturas manométricas, considerando que as vazões recalcadas se mantiveram constantes, da soma B1 + B2 é próxima a altura manométrica da associação em paralelo. Este resultado era esperado uma vez que na associação em paralelo o objetivo é aumentar a vazão recalcada para uma mesma altura manométrica. CONCLUSÕES A associação de bombas, tanto em serie como em paralelo, apresentam ganhos finais no valor de altura manométrica ou vazão rescaldada. Tais sistemas podem ser utilizados em necessidades especificas, afim de evitar o dimensionamento de bombas de alto custo seja para atender necessidades de grandes vazões de recalque ou alturas manométricas. Conclui-se, portanto, que é de grande utilidade e benefício a associação de bombas e que os resultados podem ser satisfatórios no atendimento de necessidades de maiores vazões e alturas manométricas. REFERÊNCIAS Material de apoio. GOIAS. ADÃO WAGNER PêGO EVANGELISTA. . NOÇÕES DE HIDRÁULICA. Goiania: Universidade Federal de Goias, 2012. Color. Disponível em: <http://portais.ufg.br/up/68/o/1.1.1_Sistemas_de_Unidade.pdf>. Acesso em: 24 maio 2019.
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