Fundamentos de hidraulica e hidrometria AV III discursiva

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23/04/2021 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
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1. No escoamento de líquidos pode ocorrer a redução da pressão local na linha de sucção ou
dentro da bomba centrífuga. Se a pressão na sucção reduzir a um valor abaixo da pressão de
vapor (saturação) do líquido na dada temperatura, o líquido ferve e forma as bolhas de
cavitação nestes locais. Estas bolhas sofrem colapso (implosão) quando atingem regiões de
pressões maiores dentro da bomba, o que prejudica a operação do sistema e danifica a bomba.
Com base no fenômeno de cavitação, defina e explique qual é o efeito das perdas de carga na
sucção no cálculo do parâmetro NPSH disponível e o que pode ser executado para aumentar o
valor do NPSH disponível com base nas perdas de carga de sucção.
Resposta Esperada:
Tubulações rugosas, conexões e válvulas na linha de sucção atuam como resistências à
passagem do líquido em direção à bomba. O atrito e a presença de acessórios na tubulação
aumentam as perdas de carga do fluido, reduzindo o valor do NPSH disponível do sistema.
Portanto, o valor das perdas de carga na sucção deve ser o menor possível. A melhor maneira de
se reduzir perdas de carga na linha de sucção é aumentando o diâmetro da tubulação. Essa ação
diminui o atrito do líquido com a parede do tubo em função da redução da velocidade de
escoamento, além de reduzir a influência das rugosidades da superfície interna do tubo sobre o
líquido.
Com o objetivo de aumentar o valor do NPSH disponível do sistema e evitar a ocorrência de
cavitação na bomba, podem ser adotadas as seguintes ações associadas ao termo de perdas de
carga na sucção:
- Aumentar o diâmetro da tubulação de sucção.
- Reduzir o número de acessórios instalados na tubulação de sucção.
- Reduzir a viscosidade do líquido com aquecimento (esta ação aumenta a pressão de vapor do
líquido).
- Quando possível, utilizar tubos novos ou com baixa rugosidade.
2. A bomba centrífuga transporta água através de um sistema de tubulação a uma vazão de
40,323 m³/h. A tubulação de recalque (após a bomba) tem diâmetro interno de 39 mm e a
mangueira de sucção (antes da bomba) tem diâmetro interno de 46 mm. A perda de carga
distribuída total do sistema elevatório é igual a 68,34 m. O fator de atrito de Darcy é igual em
todos os trechos da tubulação. O comprimento do trecho de sucção é L=5 m e o comprimento
do trecho de recalque é 21m. Utilize a equação universal de Darcy-Weisbach para calcular o
valor do fator de atrito (f). Adote g=9,81 m/s².
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Resposta Esperada:
Conforme imagem a seguir: