3. Determinar o diâmetro mínimo para que não ocorra cavitação numa tubulação de aspiração de uma bomba com NPSH igual a 2,0m. A bomba trabalha com...

Para determinar o diâmetro mínimo da tubulação de aspiração, é necessário considerar a perda de carga total e garantir que o NPSH (Net Positive Suction Head) seja maior ou igual a 2,0m para evitar a cavitação. O NPSH é calculado pela fórmula: NPSH = H - (Pvap/ρg) - hf Onde: H é a altura manométrica total (H = Hs + Hv + Hf) Pvap é a pressão de vapor da água na temperatura de operação ρ é a densidade da água g é a aceleração da gravidade hf é a perda de carga na tubulação Primeiro, vamos calcular a altura manométrica total (H): H = Hs + Hv + Hf Hs é a altura estática, que é a diferença de altura entre o nível do líquido no reservatório de aspiração e o eixo da bomba: Hs = 2,5m Hv é a altura de velocidade, que é calculada pela fórmula: Hv = (V^2)/(2g) Onde V é a velocidade na tubulação. Para calcular a velocidade, vamos converter a vazão de m³/h para m³/s: Q = 0,0125 m³/h = 0,0125/3600 m³/s A área da seção transversal da tubulação é calculada pela fórmula: A = (π * D²)/4 Onde D é o diâmetro da tubulação. Agora, podemos calcular a velocidade: V = Q/A = Q/((π * D²)/4) Agora, podemos calcular a altura de velocidade: Hv = (V^2)/(2g) Em seguida, vamos calcular a perda de carga na tubulação (hf) usando a fórmula de Darcy-Weisbach: hf = (f * L * V^2)/(2 * g * D) Onde f é o fator de atrito da tubulação, L é o comprimento equivalente da tubulação e D é o diâmetro da tubulação. Agora, podemos substituir os valores na fórmula do NPSH: NPSH = H - (Pvap/ρg) - hf Lembrando que Pvap e ρ variam com a temperatura da água. Com esses cálculos, você poderá determinar o diâmetro mínimo para evitar a cavitação na tubulação de aspiração da bomba.