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ESTÁCIO
Uma bomba centrífuga admite óleo de baixa viscosidade. Sabe-se que o óleo entra de forma axial no bocal de sucção da bomba. Essa bomba opera com um torque no eixo do rotor de 65 N.m e uma rotação máxima de 2500 rpm. Se o rotor possui um raio de 300 mm na saída da bomba, qual a vazão mássica desse escoamento em uma condição idealizada?
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Edson Tomaz

mês passado

Respostas

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mês passado

Para calcular a vazão mássica em uma bomba centrífuga, podemos usar a seguinte relação: 1. Cálculo da potência hidráulica (P): A potência hidráulica pode ser calculada pela fórmula: \[ P = \frac{T \cdot \omega}{1000} \] onde: - \(T\) é o torque em N.m (65 N.m) - \(\omega\) é a velocidade angular em rad/s. Para converter de rpm para rad/s, usamos: \[ \omega = \frac{2 \pi \cdot \text{rpm}}{60} \] Portanto: \[ \omega = \frac{2 \pi \cdot 2500}{60} \approx 261.8 \, \text{rad/s} \] Agora, substituindo na fórmula da potência: \[ P = \frac{65 \cdot 261.8}{1000} \approx 17.04 \, \text{kW} \] 2. Cálculo da vazão volumétrica (Q): A potência hidráulica também pode ser expressa como: \[ P = \rho \cdot g \cdot H \cdot Q \] onde: - \(\rho\) é a densidade do óleo (vamos considerar a densidade do óleo como 800 kg/m³, mas você deve usar o valor correto se tiver). - \(g\) é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9.81 m/s²). - \(H\) é a altura manométrica (em metros). Para simplificação, vamos considerar \(H\) como 1 m (ou você pode usar um valor específico se tiver). Rearranjando para encontrar \(Q\): \[ Q = \frac{P}{\rho \cdot g \cdot H} \] Substituindo os valores: \[ Q = \frac{17040}{800 \cdot 9.81 \cdot 1} \approx 2.18 \, \text{m³/s} \] 3. Cálculo da vazão mássica (\( \dot{m} \)): A vazão mássica é dada por: \[ \dot{m} = \rho \cdot Q \] Substituindo: \[ \dot{m} = 800 \cdot 2.18 \approx 1744 \, \text{kg/s} \] Portanto, a vazão mássica do escoamento em uma condição idealizada é aproximadamente 1744 kg/s.

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