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Engenharia Civil de Infraestrutura 2015-1
Obras Hidráulicas
2do
Trabalho – Bombas e canais
Aluna: Elida Azucena Ortiz Professor: Dr. Herlander Mata Lima
Questão 01: Fazer um resumo sobre os tipos de bombas.
Bombas: são aparelhos hidráulicos que modificam o estado de energia que o líquido possui, tem a fin
alidade de deslocar um líquido por escoamento. Sendo uma máquina geratriz, ela transforma o trabal
ho mecânico que recebe para seu funcionamento em energia, que é comunicada ao líquido sob as fo
rmas de energia de pressão e cinética.
Bomba centrífugas
Uma bomba é denominada centrífuga quando a direção de escoamento do fluído é perpendicular a d
o eixo de rotação da hélice. Segundo Grundfos, 2005 a bomba centrífuga é constituída basicamente
por um rotor que gira no interior de uma carcaça. O fluído entra na bomba na vizinhança do eixo do r
otor propulsor e é lançado para a periferia pela ação centrífuga.
Bomba Axial
As bombas axiais ou propulsoras estão limitadas a elevar grandes descargas em pequenas alturas at
é várias dezenas de metro cúbico por segundo, pois, elas possuem um rotor com aspecto de hélice d
e propulsão, com um número reduzido de pá (2-8), e, possuem velocidades específicas elevadas. As
bombas axiais só podem trabalhar se o rotor estiver imerso no líquido, ou seja, afogadas.
Bomba Mista
As bombas de fluxo misto ou bombas diagonais dividem-se em dois grupos
A. Bomba hélico-centrifuga: o fluído entra no rotor de forma axial atingindo as pás cujo bordo d
e entrada é de formato curvo em relação ao eixo do rotor, logo segue uma trajetória que é u
ma curva reversa, sendo as pás de dupla curvatura, atinge o bordo de saída que é paralelo
ao eixo ou minimamente inclinado com relação a ele. A pressão é comunicada pela força ce
ntrifuga e pela ação de sustentação ou propulsão das pás.
B. Bomba helicoidal ou semi-axial: o líquido atinge o bordo das pás que é curvo e bastante incli
nado em relação ao eixo. As bombas deste tipo normalmente apresentam grandes descarga
s e altura pequena a média. Entre as bombas helicoidais e axiais as bombas hélico-axiais s
ão de formato intermediário entre elas.
Referência Bibliográfica
PLÍNIO TOMAZ, (2011). Rede de Água. Pág. 213.
ARCHIBALD J. MACINTYRE, (1997). Bombas e instalações de bombeamento. Pág. 45-49
Questão 02: Que outros critérios de solução de bombas podem ser usados?
Para a seleção correta do tipo de bombas são levados em conta vários critérios, entre eles está
à velocidade específica ditada pelo professor na sala de aula. Outros critérios a se considerar co
mo solução é a Vazão, pressão e rendimento de uma bomba.
Referência Bibliográfica
AZEVEDO NETO, J.M., FERNANDEZ Y FERNANDEZ, M., ARAUJO, R., ITO, A.E. (1998). Manu
al de Hidráulica. Pág 317-320
Engenharia Civil de Infraestrutura 2015-1
Questão 03: Discuta as eventuais implicações práticas da alteração da instalação de bombeam
ento da opção 1 para 2 apresentadas na sala de aula.
No caso 1 a bomba encontra-se acima do nível do reservatório sendo uma bomba de sucção, e
é a pressão atmosférica, que fornece a energia para que o líquido se desloque até a bomba, em
certas instalações, a pressão do nível de aspiração pode ser menor do que a atmosférica. Nesse
tipo de instalação de bomba o efeito da cavitação é mais provável do que na opção 2, pois para
que a bomba tenha um bom desempenho deve-se ter uma adequada atenção com o efeito da ca
vitação.
Na opção 2 a cota de fluido que se encontra no reservatório deve-se manter sempre maior ao ní
vel onde se encontra a bomba, esse caso tem menor comprimento da tubulação que conecta o r
eservatório com a máquina sendo uma bomba afogada e por esse motivo tem menor perda de c
arga evitando eventualmente o efeito da cavitação.
Referência Bibliográfica
J. PAUL TULLIS (1989). Hydraulics of Pipelines: Pumps, Valves, Cavitation, Transients. Pág
. 59-61.
Questão 04: Em qual dos casos é determinante considerar o limite prático de aspiração? Justifiq
ue.
Como falado na questão anterior no projeto e instalação de uma bomba deve-se levar em conta
critérios que evitem a cavitação e seus efeitos danosos. O limite prático de aspiração ou valor m
áximo de altura de aspiração que não produz a cavitação ocorre quando a pressão mínima igual
a a tensão de saturação de vapor do liquido isto é:
( )
(01)
Portanto, a bomba deve ser instalada de modo a que , ou seja:
( )
(02)
– carga absoluta útil na aspiração (Net Positive Suction Head)
- Pressão absoluta na superfície do liquido do reservatório de alimentação
– Tensão de saturação de vapor do liquido
– Perda de carga desde o reservatório até a seção de entrada da bomba (m).
Logo, conclui-se que a bomba da opção 1 é de suma importância a consideração do limite pratic
o de aspiração pois ela tem perdas de cargas maiores.
Referência Bibliográfica
H. MATA-LIMA, PhD, (2007). Turbomáquinas. Bombas e turbinas.
Questão 05: Em que situações utilizamos bombas em series ou paralelo
Na instalação de bombas em série, deve-se levar em conta a soma das alturas de elevação que
caracterizam cada uma das bombas, admitindo-se a mesma vazão unitária. Para bombas que tr
abalhassem em paralelo, admite-se a mesma altura manométrica, somando-se as vazões das u
nidades instaladas, sem alteração das alturas manométricas.
Referência Bibliográfica
Engenharia Civil de Infraestrutura 2015-1
AZEVEDO NETO, J.M., FERNANDEZ Y FERNANDEZ, M., ARAUJO, R., ITO, A.E. (1998). Manu
al de Hidráulica. Pág. 275-277
Questão 06: Porque a seção semicircular em canais tem maior eficiência hidráulica?
Os canais são considerados como condutos que transportam águas em uma superfície livre, co
m seção aberta ou fechada. No ponto de vista hidráulico a seção de um canal considerado como
ótima é a circular ou semicircular, pois ela possui o menor perímetro molhado e de fato tem tamb
ém maior raio hidráulico por unidade de área do conduto. Sendo por isso uma seção economica
mente ideal. Entre tanto não são muito utilizadas, pois questões estruturais, dificuldade de execu
ção ou inexistência de revestimento nos canais escavados.
Referência Bibliográfica
AZEVEDO NETO, J.M., FERNANDEZ Y FERNANDEZ, M., ARAUJO, R., ITO, A.E. (1998). Manu
al de Hidráulica. Pág. 361-367. 405-407