A.P. Hidráulica Conceitos Essenciais (6) (2)

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Hidráulica Conceitos Essenciais
 
 
Data:27/07/2021
Aluno:
Avaliação Pratica Final 
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1) Sabe-se um dos maiores responsáveis por problemas na área de hidráulica e o fenômeno da cavitação. Dessa forma, elabore um texto contendo um conjunto de informações acerca deste problema. Explane seus conhecimentos informando o que é a cavitação, suas causas, as consequências na bomba, o que pode ser feito para evitá-la e as medidas corretivas. Insira uma imagem de como ocorre e/ou de uma peça já “cavitada”.
RESPOSTA:O nome cavitação é dado ao fenômeno físico de vaporização de um líquido e que consiste na formação de bolhas de vapor pela redução da pressão durante seu movimento, ocorre principalmente no interior de sistemas hidráulicos. A este fenômeno costuma-se dar o nome de cavitação pela formação de cavidades dentro da massa líquida.
Como ocorre ?Cavitação ocorre em certos pontos devido a aceleração do fluido, quando a pressão pode cair a um valor abaixo da pressão de vapor do líquido, então ocorrerá uma vaporização local do fluido, formando bolhas de vapor, isto é, o líquido entra em ebulição. Após a formação das bolhas, essas serão carregadas e podem chegar a uma região em que a pressão cresça novamente acima da pressão de vapor do líquido, então as bolhas de vapor entrarão em colapso e implodirão, tornando se liquido novamente.
O que a cavitação causa? Se a região de colapso das bolhas for próxima a uma superfície sólida, as ondas de choque geradas pelas implosões sucessivas das bolhas podem provocar trincas microscópicas no material que, com o fluxo constante,  irão crescer e provocar o descolamento de material da superfície, originando uma cavidade de erosão localizada. Este é um fenômeno físico molecular que se dissemina e tende a aumentar com o tempo, causando a ruína dos rotores, válvulas, tubulações, propulsores e vários outros componentes de um sistema hidráulico. A cavitação é comum em bombas de água e de óleo, válvulas, turbinas hidráulicas, propulsores navais, pistões de automóveis e até em canais de concreto com altas velocidades, como em vertedores de barragens. Ela deve ser sempre evitada por causa dos prejuízos financeiros que causa devido a erosão associada, seja nas pás de turbinas, de bombas, em pistões, válvulas ou em canais.
O que pode ser feito para evitar o surgimento da cavitação? E as medidas corretivas.
· Elevar o nível do líquido no tanque de sucção;
· Baixar o ponto de sucção;
· Manter a tubulação sempre cheia;
· Dimensionar o sistema para que a bomba fique afogada;
· Diminuir a temperatura do fluido;
· Diminuir a velocidade de escoamento;
· Selecionar um tipo de válvula que tenha uma queda de pressão menor;
· Usar uma válvula com bitola maior que o DN da tubulação
2) Diante do escoamento em regime permanente que ocorre na tubulação representada pela imagem abaixo, calcule a área e a vazão no ponto 2.
RESPOSTA: Aplicando a conservação de massa no Volume de Controle que engloba os 3 canos e possui limites ortogonais aos mesmos, têm-se que 
Q3 = Q1+Q2, e Q2 = dV/dt = A*v (pois v = dx/dt e A*dx = dV) = π∗d22/4 * v2​ ≈2.83m/s 
Isto implica que Q3=15+2.83=17.83m/s
3) Cite situações que devemos utilizar uma bomba submersa. Quais os três critérios básicos para seleção da bomba requerida? 
RESPOSTA: Critérios: Para calcular-se com segurança a bomba centrifuga adequada a um determinado sistema de abastecimento de agua, são necessários alguns dados técnicos fundamentais do local da instalação e das necessidades do projeto.
Altura de sucção O AS, em metros; Altura de Recalque O AR, em metros; Distancia em metros entre a captação, ou reservatório inferior, e o ponto de uso final, ou reservatório superior, isto é, caminho a ser seguido pela tubulação, ou, se já estiver instalada, o seu cumprimento em metros lineares, e os tipos e quantidade de conexões e acessórios existentes; Diâmetro (Pol. ou mm) e material (PVC ou metal),das tubulações de sucção e recalque, caso já forem existentes; Tipo de fonte de captação e vazão disponível na mesma, em m³/h; Vazão requerida em m³/h; Capacidade máxima de energia disponível para o motor, em cv, e tipo de ligação (monofásico ou trifásico) quando trata-se de motores elétricos; Altitude do local em relação ao mar; temperatura máxima e tipo de agua (rio, poço, chuva).
 Atividade Prática Final em Ensaio e Caracterização de Materiais
Solidworks Montagem Básica