Bomba Centrifuga

Bomba Centrifuga

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1 ‐ RESUMO DOS RESULTADOS2
2 – OBJETIVO2
3 ‐ DESENVOLVIMENTO TEÓRICO2
3.1 ‐ Bomba centrífuga2
3.2 ‐ Esquema básico3
3.3 – Base Teórica ............................ 4
3.3.1 – Vazão (Q) ............................. 4
3.3.2 – Carga ou Altura Manométrica (HB)4
3.3.3 – Coeficientes Adimensionais (ψ e φ)4
)5
4 ‐ EXECUÇÃO EXPERIMENTAL6
5 ‐ DADOS FORNECIDOS7
6 ‐ TABELAS DE RESULTADOS8
7 ‐ CONVERSÕES9
8 ‐ GRÁFICOS (VIDE GRÁFICOS MANUSCRITOS NO FINAL DO TRABALHO)9
9 ‐ COMENTÁRIOS E CONCLUSÕES . 1

3.3.4 – Rendimento Global (ηg

1 ‐ RESUMO DOS RESULTADOS

Conseguimos levantar as principais curvas da bomba centrífuga (curva característica, curva universal e curva de rendimento) localizada no laboratório da FEI. Para maiores detalhes, ver gráficos nas últimas folhas desse trabalho.

2 ‐ OBJETIVO

Levantamento das curvas abaixo:

‐ HB = f (Q); CURVA CARACTERÍSTICA;

‐ η g = f (Q); CURVA UNIVERSAL;

‐ ψ = f (φ). CURVA DE RENDIMENTO;

Onde,

HB = carga ou altura manométrica da bomba; Q = vazão recalcada (ou bombeada); ψ = coeficiente manométrico (adimensional); φ = coeficiente de vazão (adimensional); η g = rendimento global do conjunto motor/bomba;

3 ‐ DESENVOLVIMENTO TEÓRICO

3.1 ‐ Bomba centrífuga

É o equipamento mais utilizado para bombear líquidos no saneamento básico, na irrigação de lavouras, nos edifícios residenciais, na indústria em geral, transferindo líquidos de um local para outro.

Ela funciona da seguinte maneira: Uma fonte externa à bomba, como um motor elétrico, motor a diesel, etc., gira um ou mais rotores dentro do corpo da bomba, movimentando o líquido e criando a força centrífuga que se transforma em energia de pressão.

A entrada do líquido na bomba é chamada de sucção, onde a pressão pode ser inferior à atmosférica (vácuo) ou superior. O local de saída do líquido da bomba é conhecido como de recalque. A diferença de pressão na sucção e no recalque da bomba é conhecida com altura manométrica total (HB) e que determina a capacidade da bomba em transferir líquido, em função das pressões que deverá vencer, expressa em energia de pressão.

Figura 1 – Corte esquemático da bomba centrífuga utilizada neste experimento

3.2 ‐ Esquema básico

Para levantar as curvas desejadas, vamos utilizar uma instalação de recalque simples. De um reservatório, a água será recalcada para um tanque superior. Para alterar a vazão, será utilizada uma válvula tipo globo.

Figura 2 – Corte esquemático do funcionamento da bomba centrífuga neste experimento

Vamos iniciar com a válvula totalmente aberta (Qmáx) e fechando convenientemente a válvula, vamos até o último ensaio, correspondente à válvula totalmente fechada

(Q=0).

3.3 – Base Teórica 3.3.1 – Vazão (Q)

t Aht

3.3.2 – Carga ou Altura Manométrica (HB)

É definida como sendo a altura geométrica da instalação mais as perdas de carga ao longo da trajetória do fluxo. Altura geométrica é a soma das alturas de sucção e recalque. Fisicamente, é a quantidade de energia hidráulica que a bomba deverá fornecer à água, para que a mesma seja recalcada a uma certa altura, vencendo, inclusive, as perdas de carga.

A altura manométrica é descrita pela seguinte equação: sBe

3.3.3 – Coeficientes Adimensionais (ψ e φ)

A partir das variáveis envolvidas num fenômeno qualquer, podemos determinar relações adimensionais construídas com as variáveis, e que também podem representar o fenômeno. O fenômeno “bomba centrífuga” pode ser representado pelas seguintes variáveis:

0Q) ,D n, p, p,( fr=Δ

Utilizando a teoria citada acima, podemos construir a função dos adimensionais envolvidos, que também poderá representar o fenômeno.

)f(ou0),( fϕψϕψ== 

Onde:

2 rBn².D g.H =ψ (coeficiente manométrico)

3rn.D Q =ϕ (coeficiente de vazão) n = rotação da bomba

Dr = diâmetro do rotor g = aceleração da gravidade

3.3.4 – Rendimento Global (ηg )

Sabemos que:

→= B N N η Rendimento da bomba

→= m N BN η Rendimento do motor

→= mg N N η Rendimento global

Nr = Nm = Potência do motor, ou potência elétrica retirada da rede pelo motor;

Nnom = potência nominal do motor (gravada na placa do motor);

NB = potência da bomba (potência no eixo da bomba);

N = Potência útil, recebida pelo fluido;

4 ‐ EXECUÇÃO EXPERIMENTAL 1. Ligar a bomba;

2. Abrir totalmente a válvula globo da bomba, estabelecendo a máxima vazão na instalação, e anotar o valor da pressão de saída (pms) que será a pressão mínima (pmsmín);

Pms Pme

3. Medir o tempo necessário de 100 mm com o objetivo de calcular a vazão (conforme figura abaixo);

4. Fechar totalmente a válvula globo, zerando a vazão, e anotar o valor da pressão (pms), que será a pressão máxima (pmsmáx);

5. Dividir a faixa útil (∆p = pmsmáx – pmsmín) em cinco partes iguais, que orientarão as vazões utilizadas;

6. Programar a experiência, anotando todas as pressões (pms e pme), a potência do motor (Nm) para todos os pms e todas as vazões que serão utilizadas para todos os pms;

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