Experimento 04 - Curva e associação de Bombas

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Mecânica dos Fluídos 
Laboratório 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Experimento 04 
 
 
Curva e associação de Bombas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Acadêmicos: RA: 
 Gustavo Prado Rodrigues 161253 
 
 
 Patrick Gabriel Ferraz 161707 
 
 
 Leonardo Henrique Dantas 176296 
 
 
 
 
 
 
 
Campo Grande, 2020 
LEVANTAMENTO DA CURVA DA BOMBA 
 
Nesta prática você irá realizar um 
experimento para determinação da curva de 
uma bomba centrífuga, bem como explorará o 
comportamento de sistemas com bombas 
associadas em série e em paralelo. 
Diretrizes Gerais 
 
1. Procedimentos1 
 
 
LEVANTAMENTO DA CURVA DA BOMBA CENTRÍFUGA 
 
 
 
Antes de ligar a bancada, ajuste as condições das válvulas de acordo com a tabela abaixo. 
Depois de ajustá-las, habilite apenas uma das bombas e, em seguida, aperte o botão LIGA. 
 
 
 
CONDIÇÕES DAS VÁLVULAS 
 
Válvula 1a 
 Operação com a Bomba 01: Fechada 
 
 Operação com a Bomba 02: Aberta 
 
 
Válvula 1b 
 Operação com a Bomba 01: Aberta 
 
 Operação com a Bomba 02: Fechada 
 
 Válvula 2a Fechada 
 
 
Válvula 2b 
 Operação com a Bomba 01: Fechada 
 
 Operação com a Bomba 02: Aberta 
 
 Válvula 2c Aberta 
 
 Válvula 3 Aberta 
 
 
 
 Válvula 4 Aberta 
 
 Válvula 5 Aberta 
 
 
 
 Válvula 6 Aberta 
 
 Válvula 7 Aberta 
 
 
 Válvula 8 Aberta 
 
 Válvula 9 Aberta 
 
 
 Válvula 10 Aberta 
 
 Válvula 11 Aberta 
 
 
 
 Válvula I Aberta 
 
 Válvula II Aberta 
 
 
 Válvula 11 Aberta 
 
 Válvula 12 Aberta 
 
 
 Válvula 13 Aberta 
 
 Válvula 14 Fechada 
 
 
 
 Válvula 15 Fechada 
 
 
 
 
 
 
1 Caso você já esteja familiarizado com o uso dos labs virtuais e com este equipamento, siga as instruções e 
analise os resultados com base nos questionamentos. 
 
Após observar a passagem de água através do rotâmetro, ajuste a vazão pelo potenciômetro, 
colocando-o na posição de máxima vazão. Vale ressaltar que a frequência da rede elétrica enviada 
ao motor é limitada a 40Hz pelo inversor de frequência, portanto, a curva levantada será diferente 
da fornecida pelo fabricante da bomba, que realiza o procedimento a 60Hz. Espere o tempo 
necessário (cerca de 15 segundos) até o fluxo se estabilizar para iniciar as medições. 
 
Agora varie gradativamente a vazão do sistema através do estrangulamento da válvula 2C, sem 
alterar a posição do potenciômetro de ajuste de vazão, até o total fechamento da válvula 
(pressão de shut off). A cada mudança na posição da válvula, verifique e anote a vazão e as 
pressões indicadas no manovacuômetro e no manômetro de Bourdon pertencentes à bomba 
que está ligada. 
 
Calcule, para cada valor de vazão, a altura de carga manométrica da bomba ( ) correspondente 
e complete a tabela abaixo. 
 
 
 
Bomba 1 Bomba 2 
p1(mca) p2(mca) p2(psi) Hb(m) Q(L/h) p1(mca) p2(mca) p2(psi) Hb(m) Q(L/h) 
-0,75 9,81 6,9 10,56 5000 -0,75 9,81 6,9 10,56 5000 
-0,25 10,66 7,5 10,91027 4300 -0,25 10,66 7,5 10,91027 4300 
-0,1 12,37 8,7 12,46592 3500 -0,1 12,37 8,7 12,46592 3500 
0 13,65 9,6 13,64515 2800 0 13,65 9,6 13,64515 2800 
0,1 16,06 11,3 15,96148 1450 0,1 16,06 11,3 15,96148 1450 
0,5 19,19 13,5 18,68849 0 0,5 19,19 13,5 18,68849 0 
 
 
 
 
Plote num software ou em papel milimetrado os pontos coletados, traçando a curva , também 
conhecida como curva da bomba centrífuga. 
 
 
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Curva da Bomba - Individual
Individual
BOMBAS EM SÉRIE 
 
 
 
Antes de ligar a bancada, ajuste as condições das válvulas de acordo com a tabela abaixo. 
Depois de ajustá-las, habilite as duas bombas e, em seguida, aperte o botão LIGA. 
CONDIÇÕES DAS VÁLVULAS 
Válvula 1a Aberta 
Válvula 1b Fechada 
 
Válvula 2a Aberta 
Válvula 2b Fechada 
 
Válvula 2c Aberta 
Válvula 3 Aberta 
 
Válvula 4 Aberta 
Válvula 5 Aberta 
 
Válvula 6 Aberta 
Válvula 7 Aberta 
 
Válvula 8 Aberta 
Válvula 9 Aberta 
 
Válvula 10 Aberta 
Válvula 11 Aberta 
 
Válvula I Aberta 
Válvula II Aberta 
 
Válvula 11 Aberta 
Válvula 12 Aberta 
 
Válvula 13 Aberta 
Válvula 14 Fechada 
 
Válvula 15 Fechada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Após observar a passagem de água através do rotâmetro, ajuste o potenciômetro até a posição de 
máxima vazão e espere o tempo necessário até o fluxo se estabilizar para iniciar as medições. 
 
Agora varie gradativamente a vazão do sistema através do estrangulamento da válvula 2C, sem 
alterar a posição do potenciômetro de ajuste de vazão, até o total fechamento da válvula 
(pressão de shut off). A cada mudança na posição da válvula, verifique e anote a vazão e as 
pressões indicadas nos manovacuômetro e nos manômetros de Bourdon. 
Calcule, para cada valor de vazão, a altura de carga manométrica das bombas ( ) e complete a 
tabela abaixo. 
 
 
Bomba 1 Bomba 2 
p1(mca) p2(mca) Hb(m) Q(q/L) p2(psi) p1(mca) p2(mca) Hb(m) Q(q/L) p2(psi) 
5 11,94 6,94 5000 8,4 -0,9 6,40 7,30 5000 4,5 
1,85 14,92 13,07438 5000 10,5 -0,5 8,24 8,743945 5000 5,8 
3,5 19,90 16,39918 4300 14 -0,4 9,81 10,20745 4300 6,9 
4,55 21,32 16,77055 3500 15 0,1 10,94 10,84455 3500 7,7 
5 21,32 16,32055 1900 15 0 13,93 13,92942 1900 9,8 
5 21,32 16,32055 0 15 0,1 17,48 17,38285 0 12,3 
 
 
Hb (Bomba 1) Hb (Bomba 2) Q 
6,94 7,30 5000 
13,07 8,74 5000 
16,40 10,21 4300 
16,77 10,84 3500 
16,32 13,93 1900 
16,32 17,38 0 
 
 
Plote num software ou em papel milimetrado os pontos coletados, traçando a curva (de cada 
bomba individualmente e da associação no mesmo gráfico). No total, 3 curvas devem ser 
plotadas, exibindo o comportamento de cada bomba e da associação em série. 
 
 
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Curva da Bomba - Serie
Hb (Bomba 1) Hb (Bomba 2) Individual
Observando as 3 curvas plotadas, quais são as vantagens e desvantagens da associação em 
série de bombas centrífugas? 
 
A vantagem da associação das bombas em série é que é possível obter uma maior vazão 
facilmente, porém neste caso uma das bombas exerce um esforço maior, os esforços das 
bombas na associação em série não são iguais. 
BOMBAS EM PARALELO 
 
 
 
Antes de ligar a bancada, ajuste as condições das válvulas de acordo com a tabela abaixo. 
Depois de ajustá-las, habilite as duas bombas e, em seguida, aperte o botão LIGA. 
 
 
 
CONDIÇÕES DAS VÁLVULAS 
 Válvula 1a Aberta 
 Válvula 1b Aberta 
 
 Válvula 2a Fechada 
 Válvula 2b Aberta 
 
 Válvula 2c Aberta 
 Válvula 3 Aberta 
 
 Válvula 4 Aberta 
 Válvula 5 Aberta 
 
 Válvula 6 Aberta 
 Válvula 7 Aberta 
 
 Válvula 8 Aberta 
 Válvula 9 Aberta 
 
 Válvula 10 Aberta 
 Válvula 11 Aberta 
 
 Válvula I Aberta 
 Válvula II Aberta 
 
 Válvula 11 Aberta 
 Válvula 12 Aberta 
 
 Válvula 13 Aberta 
 Válvula 14 Fechada 
 
 Válvula 15 Fechada 
 
 
Após observar a passagem de água através do rotâmetro, ajuste o potenciômetro, colocando-o 
na posição de vazão máxima e aguarde até o fluxo se estabilizar para iniciar as medições. 
 
Em seguida, varie a vazão do sistema através do estrangulamento da válvula 2C, até o 
fechamento total da válvula, e verifique as pressões indicadas no manovacuômetro e no 
manômetro de Bourdon para cada bomba centrífuga da associação. Anote todos os valores 
referentes aos pontos de estrangulamento, tomando pelo menos 10 pontos para que a curva 
fique bem definida. 
 
Calcule, para cada valor de vazão e cada bomba centrífuga, a altura de carga da bomba 
(H_B) correspondente. Completando as tabelas abaixo. 
 
Bomba 1 Bomba 2 
p1(mca) p2(mca) Hb(m) Q(q/L) p2(psi) p1(mca) p2(mca) Hb(m) Q(q/L) p2(psi) 
-0,75 11,94 12,69 5000 8,4 -0,75 11,94 12,69 5000 8,4 
-0,4 12,79 13,19233 4700 9 -0,4 12,79 13,192334700 9 
-0,2 13,65 13,84515 3800 9,6 -0,2 13,65 13,84515 3800 9,6 
-0,1 14,07 14,17156 2900 9,9 -0,1 14,07 14,17156 2900 9,9 
0 16,35 16,34575 1500 11,5 0 16,35 16,34575 1500 11,5 
0,1 17,20 17,09857 0 12,1 0,1 17,20 17,09857 0 12,1 
 
Hb (Bomba 1) Hb (Bomba 2) Q 
12,69 12,69 5000 
13,19 13,19 4700 
13,85 13,85 3800 
14,17 14,17 2900 
16,35 16,35 1500 
17,10 17,10 0 
 
Plote num software ou em papel milimetrado os pontos coletados, traçando a curva (de cada 
bomba individualmente e da associação no mesmo gráfico). No total, 3 curvas devem ser 
plotadas, exibindo o comportamento de cada bomba e da associação em paralelo. 
 
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Curva da Bomba - Paralelo
Hb (Bomba 1) Hb (Bomba 2) Individual
 
 
 
O que foi observado de diferente entre os sistemas com associação das bombas em paralelo e 
em série? 
 
A diferença principal é que em Paralelo as bombas se auxiliam e exercem o mesmo esforço 
produzindo a mesma curva da bomba, podemos reparar no gráfico acima que as curvas se 
sobressaem. Porém deste modo alcançam uma menor altitude. 
 
 
 
Compare a curva das bombas em paralelo com a curva da bomba individual na mesma altura 
de carga manométrica. O que se pôde observar na vazão de água no sistema, para ambos os 
casos? 
 
 
 
As curvas são bem semelhantes mas podemos reparar que associadas as bombas conseguem 
atingir maiores vazões do que individualmente.