potencia hidraulica

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Bombas e sistemas de bombeamento
Potência Hidráulica
Aplicação em bomba e turbina
Bombas e sistemas de bombeamento
Máquina hidráulica 
BOMBA HIDRÀULICA 
Pode ser definida como toda máquina pela 
qual escoa um líquido e que transforma a 
energia mecânica em energia hidráulica.
TURBINA HIDRÁULICA
Pode ser definhada como toda máquina 
pela qual escoa um líquido ( nesse caso 
normalmente só água), e transforma a 
enegia hidráulica em energia mecânica 
Aproveitamento da energia hidráulica
Quando se dispõem de uma altura H e uma massa de líquido m, no caso sempre a água, a energia é dada pela 
formula:
E = m.g.H
Sendo a potência P= ΔE/ΔT 
a mesma pode se escrita como: 𝑃 =
𝒎×𝒈×𝑯
𝒕
Mas , m.g = p p = V.γ V/t = Q
Sendo: p = peso, V=volume, γ= peso específico e Q=vazão
Bombas e sistemas de bombeamento
𝑵𝒉 = 𝜸 × 𝑸 × 𝑯
Para a bomba H = Hm Hm = altura manométrica
Para a turbina H = Hu Hu = altura útil
Bombas e sistemas de bombeamentoPotência para a bomba centrífuga
𝜼 =
𝑷𝒉
𝑷𝒃
𝑷𝒃= 
𝜸×𝑸×𝑯𝒎
𝜼𝒃
Acionamento:
Motor elétrico
Motor a combustão
Turbina a gás
Turbina eólica
onde
𝜸 = peso específico do liq. Kgf/m3
Q = vazão m3/s
Hm = altura manométrica m
N em kgf . m/s
Kgf.m/s
𝑷𝒃= 
𝜸×𝑸×𝑯𝒎
𝟕𝟓×𝜼𝒃
CV
Lembrar:
1CV = 736 W
1CV = 0,988 HP
1HP = 745 W
1W = Joules/s
Hm = altura manométrica m
Hg = altura geométrica m
ΔH = perda de carga na tubulação m
Hm = Hg + ΔH 
Bombas e sistemas de bombeamentoPotência para a turbina hidráulica
𝜼𝒉 =
𝑷𝒕
𝑷𝒉
𝑷𝒕= 𝜸 × 𝑸 × 𝑯𝒖 × 𝜼𝒉
𝑷𝒂𝒓𝒂 𝜸 = 𝟗. 𝟖𝟏𝟎 𝑵/m3
Substituindo na fórmula da potência 
teríamos a mesma em W
Se dividir por 1000 ficaria em kW
𝑷𝒕=9, 𝟖𝟏 × 𝑸 × 𝑯𝒖 × 𝜼𝒉
Kgf.m/s kW
Para turbinas:
Hb = altura bruta m
Hu=altura útil m
ΔH = perda de carga nas grades, stop log, 
comporta e tubulação m
Hu = Hb - ΔH
A potencia do gerador ainda pode ser dada por Pg = Pt x 𝜼𝒈 onde 𝜂𝑔 =rendimento do gerador 
Bombas e sistemas de bombeamento
Em um aproveitamento hidrelétrico conforme mostrado no 
desenho, para aproveitamento de uma vazão de 100 
m3/s, optou-se pela instalação de duas pequenas turbinas 
tipo Francis.
Sendo as perdas de caga nos equipamentos 
hidromecânicos da tomada d’água até a turbina de 6,8 m, 
pede-se determinar: rendimento do gerador 92%.
1 – A altura útil 
2 - A potência das turbinas com rendimento de 80%
3 – A energia gerada pela central em um ano, com fator 
de capacidade de 0,56% ao ano.
Potencia do gerador Pg = Pt x 𝜼𝒈
EXERCÍCIO
Turbina Francis
Bombas e sistemas de bombeamento
RESOLUÇÃO
A altura bruta será Hb = 200 – 120 = 80 m ( os valores são correspondentes ao nível do mar)
A altura útil Hu = Hb – ΔH Hu = 80 – 6,8 = 74,2 m
A Potência será então: lembrar que são duas turbinas e nesse caso a vazão deve ser dividida por 2
Pt = 9,81 x 50 x 74,2 x 0,8= 29.116 kW ou 29 MW PG = 26.786,72 kW 26,786 MW
Energia gerada em 1 ano Eano=N x horas ano x Pg x fc N = numero de unidades
fc = fator de capacidade
Eano = 262802,80 MWh/ano
Bombas e sistemas de bombeamento
Exercícios de aplicação:
Uma bomba centrífuga deve ser instalada para recalcar 120 m3/h de um
óleo com peso específico de 880 kgf/m3.
O nível máximo de recalque é de 420 m, com referência ao nível do
mar, e o nível mínimo de sucção é 370 m.
A perda de carga na tubulação de sucção é de 4 m e no recalque
corresponde a 15 m.
Sendo o rendimento da bomba de 76%, determinar a potência
necessária do motor elétrico. 
Bombas e sistemas de bombeamento
Altura Geométrica Hg = 420-370= 50 m
A altura manométrica seria Hm= Hg + ΔH = 50+14 +15= 79 m
A vazão será 120 m3/h correspondente a 0,0333 m3/s
Aplicando a fórmula da potência para a bomba 
𝑃𝑏 =
𝛾×𝑄×𝐻𝑚
75×𝜂𝑏
= 880 . 0,0333 . 79/(75 . 0,76)= 40,61 CV
RESOLUÇÃO
Bombas e sistemas de bombeamento
Classificação das Bombas
Bombas de deslocamento
- Bombas de pistão
- Bombas de diafragma
Bombas rotativas
- Engrenagem
- Parafuso
- Palheta
- Lóbulo
Bombas Centrífugas
- Radiais
- Fluxo misto
- Axial
Bombas e sistemas de bombeamento
Comparação do uso de bombas de pistão, engrenagem e centrífuga
Bombas e sistemas de bombeamentoClassificação das bombas alternativas e rotativas
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