Lista de exercício_máquinas de fluxo_2

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Prof. MSc. Yuri Alisson Barreto Cutrim 
 
2ª Lista de exercício de Máquinas de Fluxo 
1) Com base nos conhecimentos sobre cavitação, responda: 
a) Dê a definição 
b) Explique seu processo de formação 
c) Cite suas principais consequências em um sistema de bombeamento. 
2) Defina carga de sucção líquida positiva e carga de sucção líquida positiva necessária, e explique 
como essas duas quantidades são usadas para garantir que não haja cavitação em uma bomba. 
3) Julgue como verdadeiro ou falso as afirmações a seguir, explique. 
a. Quanto mais rápido for o escoamento através da bomba, maior a probabilidade de ocorrer 
cavitação. 
b. À medida que a temperatura da água aumenta, o NPSH necessário também aumenta. 
c. À medida que a temperatura da água aumenta, o NPSH disponível também aumenta. 
d. À medida que a temperatura da água aumenta, a probabilidade de ocorrer cavitação 
também aumenta. 
4) Cite 5 maneiras de diminuir a cavitação na bomba, considerando invariável o fluido, a temperatura 
e vazão. 
5) Julgue como verdadeiro ou falso as afirmações no que diz respeito a associação de bombas: 
a. Quando bombas associadas em série, a vazão total é o somatório entre as vazões de cada 
bomba. 
b. Quando bombas associadas em série, a carga líquida total é o somatório entre as cargas 
líquidas de projeto de cada bomba. 
c. Quando bombas associadas em paralelo, a vazão total é o somatório entre as vazões de 
cada bomba. 
d. Quando bombas associadas em paralelo, a carga líquida total é o somatório entre as cargas 
líquidas de projeto de cada bomba. 
6) Explique por que não é aconselhável organizar bombas de projetos diferentes em série ou paralelo. 
7) Considerando os projetos das bombas a seguir: 
I. Bomba projetada para operar com vazão volumétrica máxima de 0,6 m3/s e produz 
uma carga manométrica máxima de 50 m. 
II. Bomba projetada para operar com vazão volumétrica máxima de 0,5 m3/s e produz 
uma carga manométrica máxima de 100 m. 
III. Bomba projetada para operar com vazão volumétrica máxima de 0,6 m3/s e produz 
uma carga manométrica máxima de 80 m. 
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IV. Bomba projetada para operar com vazão volumétrica máxima de 1 m3/s e produz 
uma carga manométrica máxima de 100 m. 
Com quais bombas é possível associar em série e em paralelo? Quais os valores da vazão e da carga 
máxima para essas associações? 
8) Uma bomba centrífuga com NPSHr de 4,65 m opera com água a 80°C que é aspirada de um 
reservatório a pressão atmosférica. A perda de carga na tubulação igual a 1,35 m. Determinar a 
altura de aspiração limite para que não ocorra cavitação. Trata-se de um sistema com bomba 
afogada? 
9) Uma bomba centrífuga com NPSHr de 4,28 opera com água a 15°C de um reservatório a pressão 
de 98,1 kPa. A velocidade na tubulação de aspiração é de 2 m/s. O instrumento na admissão da 
bomba mede uma pressão de -9,81 kPa. A bomba tem seu eixo situado a 0,7 m acima do nível do 
líquido do reservatório de aspiração. Calcule o NPSHa e diga se há ou não cavitação. 
10) Uma bomba de quatro estágios de alimentação de uma caldeira tem as linhas de sucção e de 
descarga com diâmetros internos de 10 cm e 7,5 cm, respectivamente. A 3500 rpm, a bomba fornece 
nominalmente 0,025 m3/s contra uma altura de carga de 125 m enquanto bombeia água a 115° C. 
O manômetro da sucção, instalado 50 cm abaixo do olho do rotor, fornece uma leitura de 150 kPa. 
A bomba deve ser certificada de fábrica por testes com a mesma vazão, velocidade e aumento da 
altura de sucção, mas usando água a 27°C. Calcule o NPSHa na entrada da bomba na instalação de 
campo. Avalie a altura de carga de sucção que deve ser usada no teste de fábrica de modo a 
reproduzir as condições de campo. 
11) O NPSHr para uma bomba operando a 1800 rpm com água, é dado por Hr=H0+AQ2, em que H0= 3 
m de água e A= 300 m/(m3/s)2. Considere que o sistema de alimentação da sucção da bomba 
consiste em um reservatório suja superfície está 6 m acima da linha de centro da bomba, de uma 
entrada de borda-viva, 6 m de tubo de ferro fundido de 15 cm de diâmetro e um cotovelo de 90°. 
Calcule a vazão volumétrica máxima a 20°C, para a qual a altura de carga da sucção é suficiente 
para operar esta bomba sem cavitação. 
12) Uma bomba centrífuga é usada para bombear água a 25°C de um reservatório cuja superfície está 
1,22 m acima da linha central da bomba. O sistema de tubos do reservatório até a bomba consiste 
em 3,2 m de ferro fundido com 52 mm de diâmetro. Existem várias perdas menores: uma entrada 
de aresta viva (Kl=0,5), três cotovelos de 90° (Kl=0,3 cada), e uma válvula de globo com flange 
totalmente aberta (Kl=6). A vazão é de 0,02523 m3/s. Sabendo que o fornecedor da o NPSHr de 
1,21 m, determine o NPSHa e diga se há cavitação ou não. 
13) Uma bomba centrífuga de inicialização automática é usada para bombear água a 25°C de um 
reservatório cuja superfície está 2,2 m acima da linha central da entrada da bomba. O tubo é de 
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PVC com diâmetro interno de 24 mm. O fator de atrito é de 0,0220. O comprimento do tubo da 
entrada submersa do tubo até a entrada da bomba é de 2,8 m. Existem apenas duas perdas menores 
no sistema de tubulação entre a entrada do tubo e a entrada da bomba: Uma entrada com reentrância 
afiada (Kl= 0,85), e um cotovelo de 90° comum, uniforme e com flange (Kl=0,3). A carga de sucção 
positiva líquida necessária da bomba é fornecida pelo fabricante como um ajuste de curva: NPSH 
= 2,2 + (0,0013 m/lpm2)Q2, onde a vazão está em Lpm. Estime a vazão máxima que pode ser 
bombeada sem cavitação. 
14) Uma bomba é usada para bombear água de um reservatório grande para outro reservatório a uma 
elevação maior. As superfícies livres de ambos os reservatórios estão expostos à pressão 
atmosférica, de acordo com a representação dos dados abaixo. O desempenho da bomba é 
aproximado pela expressão Hdisponível=H0-aQ2, onde H0=24,4 m e a=0,0678 m/Lpm2. Estime a 
capacidade da bomba em Lpm.