EDs Máquina de Fluxo 8 Semestre UNIP

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Módulo 1 
 
ex1 
Sala 1 – Q x número de pessoas = 27m³/h*15 pessoas = 405m³/h 
Sala 2 – Q x número de pessoas = 27m³/h*10 pessoas = 270m³/h 
Sala 3 – Q x número de pessoas = 27m³/h*18 pessoas = 486m³/h 
Vazão Total = Qsala1+Qsala2+Qsala3 = 405+270+486 = 1161m³/h 
 
Alternativa C 
 
ex2 
Vazão = 1161m³/h 
Área duto de saída = 2500cm² transformando em m² = 0,25m² 
Velocidade = ? 
Vazão = Área x velocidade 
1161=0,25 x velocidade 
V=1161/0,25 
V= 4644 m/h transformando em m/s 
V= 4644/36000 
V=1,29m/s 
 
Alternativa A 
 
ex3 
Sala 1 – Q x número de pessoas = 27m³/h*15 pessoas = 405m³/h 
Sala 2 – Q x número de pessoas = 27m³/h*10 pessoas = 270m³/h 
Sala 3 – Q x número de pessoas = 27m³/h*18 pessoas = 486m³/h 
Área grelha 100cm² transformando em m² = 0,01m² 
 
Sala 1 
Vazão sala 1 = Área grelha x velocidade 
405 = 0,01 x velocidade 
V= 405/0,01 
V= 40500 m/h transformando em m/s 
V= 40500/3600 
V= 11,25 m/s 
 
Sala 2 
Vazão sala 2 = Área grelha x velocidade 
270 = 0,01 x velocidade 
V= 270/0,01 
V= 27000 m/h transformando em m/s 
V= 27000/3600 
V=7,5 m/s 
 
Sala 3 
Vazão sala 3 = Área grelha x velocidade 
486 = 0,01 x velocidade 
V= 486/0,01 
V= 48600 m/h transformando em m/s 
V= 48600/3600 
V=13,5 m/s 
 
Alternativa E 
 
 
 
Módulo 2 
 
ex1 
Sem escorregamento Área de saída: p*D2*h = p*(0,1 )*(0,015)=0,471*(10^-2)m² 
Velocidade radial na saída: m/A2*p=Q/A2=8,5*10³/(3600)*(0,471)*(10^ -2)=0,501m/s 
Velocidade periférica da pá: U2= p*(D*N/60)= p*[(0,1) *(750)/60] = 3,97 m/s 
W2u = (0,501)*(tg65º) = (0,501)*(2,1445)= 1,074m/s 
V2u = U2-W2u = 3,97-1,074 = 2,896 m/s 
W = U2*V2u = (3,09)*(2,896) = 11,495 J/Kg 
Hmax = W/g = 11,495/9,81 = 1,17 mca 
Com escorregamento Beta2=65º utilizar fórmula de Stodola 
Sf = 1 -[(p*cos65º)/16*(1-(0,501/3,97)*tg65º)] = 1-0, 114 = 0,886 
H = Sf*Hma x = (0,886)*(1,17) = 1,037 mca 
 
Alternativa D 
 
ex2 
Dados pesquisados para água a 60°C 
pressão de vapor, hv, 60= 0,203 kgf/cm2 , o peso específico = 983 kgf/m³ hv= (0,203 kgf.cm-2 / 983 
kgf.³ ) x 10000 = 2,07 mca e Patm =(0,98 / 983) x 10 000 = 9,97 mca; 
Expressão para cálculo hs,máx = Patm - (hfs + v2 /2g + hv + NPSHr ) 
Definição do NPSHr o rotação específica Ns = 1150 x [ (0, 08 / 2)1/2 / (40 / 2)3/4 ] = 25,5 
bomba radial; o coeficiente de cavitação = ( Ns) 4/3, onde é o fator de cavitação que 
correspondente ao valor para uma bomba radial = 0,0011 = ( Ns ) 4/3 = 0,0011 x 25,54/3 
= 0,0825; a altura diferencial de pressão NPSHr = H = 0,0825 x 40 = 3,30 mca. 
máxima altura estática de aspiração hs,máx = 9,97- (1, 30 + 0,12 + 2,07+ 3,30) = 3,18 m. 
 
Alternativa A 
 
ex4 
Bernoulli 
Hb=Hc+Hp(A a 1)+Hp(2 a C)-Ha 
Cálculo de Ha: Ha=Za=15m 
Cálculo de H2: Hc=Zc=60m 
 
Hb=60+2,5+6-15 
Hb=53,5m 
 
N=760.0,15.53,5/75 
N=81,32CV 
 
N=81,32/0,75 
Na=108CV 
 
Alternativa E 
 
ex5 
Q=40m³/h*0,80 
Q=32m³/h 
 
Alternativa D 
 
 
 
 
ex6 
Q=40m³/h*1 
Q=40m³/h 
 
Alternativa C 
 
ex7 
Q=40m³/h*1,2 
Q=48m³/h 
 
Alternativa B 
 
Módulo 3 
 
ex4 
Ypa = Y / Nh 
160 = 120 / Nh 
Nh = 120 / 160 
Nh = 0,75 
Nh = 75% 
 
Alternativa D 
 
ex5 
Pe = p*Qe*Y / Ng 
Ng = p*Qe*Y / Pe 
Ng = 100*0,02*120 / 3500 
Ng = 0,6857 
Ng = 0,69 
Ng = 69% 
 
Alternativa C 
 
ex6 
H1 = p/a + v²/2g + z = 0 + 0 + 24 H1 = 24 m 
 
Q = v.A v = 10.10-3/10.10-4 = 10 m/s 
H = p/a + v²/2g + z = (160000 N/m²) / (12000 N/m³) + 10²/(2.10) + 4 H2 = 25 m 
HM = H1 +HP1,4 – H4 = 24 + 2 – 0 HM = 26 m 
 
Como HM > 0, a máquina de fluxo é uma bomba (HM = HB) 
N = 3,5 KW 
Ni= Pe/P 
Ni= 0.92 ou 92% 
 
Alternativa B 
 
 
 
 
 
 
 
ex7 
P1 + Y.H= P2 
161500 + 10000.18,15 = P2 
P2 = 343000 Pa 
P2 = 343 KPa 
 
Alternativa E 
 
Módulo 4 
ex2 
Hatm= Patm/p*g 
Hatm= 99,25*1000/1000*9,81 
Hatm= 10,11m 
hvap= Pvap/p*g 
hvap= 4,13*1000/1000*9,81 
hvap= 0,421m 
NPSVreq=Thoma*Hman 
Considerando uma bomba em condições normais de operação com reservatório de aspiração 
por baixo da bomba: 
ha < Hatm-(hla+hvap+NPSHreq) 
ha < 10,11-(1,83+0,421(0,1*137,16) 
ha < 10,11-15,97 
ha < -5,86m 
 
Alternativa E 
 
ex3 
Hatm= Patm/p*g 
Hatm= 95*1000/983,2*9,81 
Hatm= 9,85m 
 
hvap= Pvap/p*g 
hvap= 20*1000/983,2*9,81 
hvap= 2,07m 
 
NPSHdisp = P1/p*g+V1²/2*g-hvap 
P1= p*g*(NPSHdisp - V1²/2*g+hvap) 
 
Com Q e D determina-se a velocidade média 
V1= Q/A V1= 4Q/3,14*D² 
V1= 30/60*4/0,65²*3,14 
V1= 1,5m/s 
 
Quando inicia a cavitação NPSHdisp = NPSHreq 
P1= 983,2*9,81*(0,085*76-1,5²/2*g+2,07) 
P1= 983,2*9,81*(6,46-0,115+2,07) 
P1= 983,2*9,81*(8,415) 
P1= 81,164 KPa Pressão absoluta 
Pwac= 95-81,07=13,836 KPa 
 
Alternativa D 
 
 
 
ex5 
Hatm= Patm/p*g 
Hatm= 98,6*1000/993,15*9,81 
Hatm= 10,12m 
 
hvap= Pvap/p*g 
hvap= 6,5*1000/993,15*9,81 
hvap= 0,67m 
 
P1vac = 381*13,6*1000*9,81/1000 
P1vac = 50,83 KPa 
P1abs= 98,60-50,83 
P1abs= 47,77 KPa 
 
Como o reservatório esta por baixo da bomba 
NPSHdisp = Hatm-ha -hla-hvap 
ou 
NPSHdisp = P1/p*g+V1²/2*g-hvap 
NPSHdisp = 47,77*1000/993,15*9,81+4²/2*9,81-0,67 
NPSHdisp = 4,9+0,815-0,67 
NPSHdisp = 5,05m 
 
O fator de Thoma é determinado pela expressão: 
NPSHreg=Thoma*Hman 
Quando ocorre cavitação NPSHreq = NPSHdisp = 5,05m 
Thoma= NPSHreq/Hman Thoma= 5,05/43,3 
Thoma= 0,117 
 
Alternativa A 
 
ex6 
Hatm= Patm/p*g 
Hatm= 101,32*1000/997,10*9,81 
Hatm= 10,36m 
 
hvap= Pvap/p*g 
hvap= 3,17*1000/997,1*9,81 
hvap= 0,32m 
 
Hman= hr+ha+hla+hlr Hman= 9,5+2+3+10 
Hman= 24,5m 
 
NPSHreq = Thoma*Hman Thoma= 0,0011*(nq)^4/3 
Thoma= 0,0011*30^4/3 
Thoma= 0,103*24,5 
Thoma= 2,52m 
 
Alternativa B 
 
Módulo 5 
ex2 
CURVA TIPO ESTÁVEL OU TIPO RISING => Neste tipo de curva, a altura aumenta 
continuamente com a diminuição da vazão. 
 
Alternativa B 
 
 
ex4 
CURVA TIPO ESTÁVEL OU TIPO RISING => A altura correspondente à vazão nula é 
cerca de 10 a 20% maior que a altura para o ponto de maior eficiência. 
 
Alternativa A 
 
ex5 
CURVA TIPO ESTÁVEL OU TIPO RISING => Neste tipo de curva, a altura aumenta continuamente 
com a diminuição da vazão. A altura correspondente à vazão nula é cerca de 10 a 20% maior que a 
altura para o ponto de maior eficiência. 
 
Alternativa D 
 
ex6 
CURVA TIPO INSTÁVEL OU TIPO DROOPING => Nesta curva, a altura produzida com a vazão zero 
e menor do que as outras correspondentes a algumas vazões. Neste tipo de curva, verifica-se que 
para alturas superiores ao shutoff, dispomos de duas vazões diferentes, para uma mesma altura 
 
Alternativa B 
 
ex7 
CURVA TIPO INSTÁVEL OU TIPO DROOPING => Nesta curva, a altura produzida com a vazão zero 
e menor do que as outras correspondentes a algumas vazões. Neste tipo de curva, verifica-se que 
para alturas superiores ao shutoff, dispomos de duas vazões diferentes, para uma mesma altura. 
 
Alternativa E 
 
ex8 
CURVA TIPO INSTÁVEL OU TIPO DROOPING => Nesta curva, a altura produzida com a vazão zero 
e menor do que as outras correspondentes a algumas vazões. Neste tipo de curva, verifica-se que 
para alturas superiores ao shutoff, dispomos de duas vazões diferentes, para uma mesma altura. 
 
Alternativa A 
 
ex9 
CURVA TIPO INCLINADO ACENTUADO OU TIPO STEEP => É uma curva do tipo estável, em que 
existe uma grande diferença entre a altura desenvolvida na vazão zero (shutoff) e a desenvolvida na 
vazão de projeto, ou seja, cerca de 40 a 50% 
 
Alternativa D. 
 
Módulo 6 
ex2 
H inicial + Hs = Hfinal +HpTOTAIS 
90+Hs= 80 + Hptotais 
.: Hs = -10 + Hptotais 
72 = -10 + H PTOTAIS 
Hptotias= 82M 
 
HPtotais = 82x9,8 = 804,42 J/KG 
 
Alternativa A 
 
 
 
 
 
 
 
 
ex3 
HbI=(psI-paI)/p 
 
p=m*g 
36=(psI-0)/1000*9,81 
psI=353.160 Pa 
psI=paII 
HbII=(psII-paII)/? 
 
36=(psII-353.160)/1000*9,81 
psII=706,320 KPa 
 
 
Alternativa E. 
 
 
Módulo 7 
ex4 
Como “a ” é desconhecido, o empuxo máximo a ser adotado para a = 12 
Ft =𝜌.𝑣2.𝜋. 𝑅2.2a. (1 – a) 
Ft =1,23.102.𝜋. 132.2.12. (1 –12) 
Ft = 3, 27 kn 
 
Alternativa A. 
 
Módulo 8 
ex1 
Para deslocar um fluido ou mantê -lo em escoamento é necessário adicionarmos 
energia, o equipamento capaz de fornecer essa energia ao escoamento do fluido é 
denominamos de Bomba. Bombas hidráulicas são máquinas de fluxo, cuja função é fornecer 
energiapara a água, a fim de recalc á-la (elevá-la), através da conversão de energia mecânica 
de seu rotor proveniente de um motor a combustão ou de um motor elétrico. Desta forma, as 
bombas hidráulicas são tidas como máquinas hidráulicas geradoras As bombas são utilizadas, 
nos circuitos hidráulicos, para converter energia mecânica em hidráulica. 
 
Alternativa E 
 
ex2 
Dentre os tipos de filtragem que se tornam mais conhecidos são os de filtragem por pressão, sucção 
e retorno. 
 
Alternativa A 
 
ex3 
A válvula de Retenção permite a passagem do fluído em apenas em uma direção e a válvula 
seletora direciona na entrada pelas saídas selecionadas por um manipulo ou chave seletora. 
 
Alternativa C