Relatrio da

Bomba Centrifuga

Edmundo Gustavo RA: A7733B-0Lucas de Carvalho Ferreira RA: B02484-4Victor dos Santos Jurema RA: B04DAE-9

Prof. EDILENE

2013

Objetivo

Analisar, comparar e confirmar clculos pertinentes ao funcionamento de uma BOMBA CENTRIFUGA, de maneira tal a sintetizar os conhecimentos adquiridos em sala de experimento e confirmar tais leis pertinentes teoria relacionada.

Introduo e fundamentos

Por definio a Bomba centrfuga uma turbo-mquina e o equipamento de uso mais comum para bombear lquidos: em saneamento bsico, em irrigaes de lavouras, nos edifcios residenciais, na indstria em geral, elevando, pressurizando ou transferindo lquidos de um local para outro.O rotor deste tipo de bomba uma turbina que transfere energia para o fluido medida que este escoa continuamente pelo interior de suas palhetas. Embora a fora centrfuga seja uma ao particular das foras de inrcia, ela da o nome a esta classe de bombas. A potncia a ser fornecida externa bomba, seja ummotor eltrico, ummotor a diesel, uma turbina a vapor, etc. A energia em grande parte cedida sob a forma de energia cintica - aumento de velocidade - e esta pode ser convertida em energia de presso.

Figura 1 (Bomba centrifuga montada)

O fluido entra na bomba por um bocal de suco. Nestebocal a presso manomtrica pode ser superior (positiva) ou inferior atmosfrica: (vcuo) ou presso negativa. Do bocal de suco o fluido encaminhado a um ou mais rotores que cedem energia ao fluido, seguindo-se um dispositivo de converso de energia cintica em energia potencial de presso. O fluido sai da bomba pelo bocal de recalque. A energia cedida ao fluido se apresenta sob a forma de diferena de presso entre a suco e o recalque da bomba. Esta energia especfica (energia por unidade de massa) conhecida como altura manomtrica total (Hman). Em funo desta transferncia de energia que podemos elevar pressurizar ou transferir fluidos.

Figura 2 (Bomba centrifuga desmontada)

Equipamentos Utilizados:

Reservatrio convencional: Um para concentrao do fluido (agua) e outro para despejo deste fluido.Bomba Centrifuga: Potncia deste motor 0,5 CVValvula de controle de fluxoManmetro.Procedimento Experimental1Primeiramente, devemos ter por ideia o funcionamento do mecanismo BOMBA CENTRIFUGA, assim como ilustrado:Teremos que o fluido escorrer pelo primeiro reservatrio e passando pela bomba centrifuga, ser jorrado com maior intensidade, teremos ento um manometro que medir a presso eaps este ciclo a agua ser captada no segundo reservatrio ( vale ressaltar que os tanques esto em mesmo nivel, podendo assim desprezar as perdas referentes ao PHR).Dados ColetadosExperimento BOMBA CENTRIFUGAREALIZADA NO LABORATRIO!!!

123456Pm(Kgf/m2)100001030010600109001120011400T (s)19,1720,5922,7324,1840,2242,56h (cm)303030303030T= tempo (segundos) Pm=Presso manomtricah=Altura do tanque (centmetros)

Equaes utilizadas

Para realizao do experimento foi necessrio utilizao de algumas equaes, tais como:

Equao da continuidade (referncia)Equao do Coeficiente Manomtrico.Equao do Coeficiente de VazoCalculo da potncia da bombaCalculo do rendimento da bomba

Abaixo as definies de cada uma e suas respectivas frmulas:

Sendo que primeiramente cordial o calculo da vazo em determinada situao do tempo:

Calculo da Vazo (Q)Volume0,029190,029190,029190,029190,029190,02919Tempo19,1720,5922,7324,1840,2242,56Vazo (m3/s)0,0015230,0014180,0012840,0012070,0007260,000686Altura manomtrica:

Onde, os termos grafados podem ser anulados devido considerarmos o primeiro reservatrio com um de grandes dimenses, sendo assim:

Com os valores da vazo (Q) podemos calcular os valores das velocidades pela formula:

Teremos:

/A

Consecutivamente a tabela de velocidades:

Calculo das Velocidades (m/s)Q0,0015230,0014180,0012840,0012070,0007260,000686rea0,09730,09730,09730,09730,09730,0973V0,0156490,014570,0131980,0124070,0074590,007049

Clculos da altura Manomtrica:

Formando uma tabelacom os resultados teremos:

Clculo dos HbPresso100001030010600109001120011400100001000010000100001000010000g101010101010V0,0156490,014570,0131980,0124070,0074590,007049Hb1,0012251,0310611,0608711,090771,1202781,140248

Calculando o coeficiente Manomtrico:

Sabemos que V1 tem que ser igual a V2, pois os dimetros so iguais no trecho inicial e no trecho final, como mostra a figura:

Comparaes de dimetros

Teremos ento:

Equao de Bernoulli: Em dinmica dos fluidos, a equao de Bernoulli, atribuda a Daniel Bernoulli, descreve o comportamento de um fluido que se move ao longo de um tubo.

Sabe-se que:

V= Velocidade do fluidoP= Presso em determinado pontoZ= Altura localizada a partir de um ponto horizontal de referencia PHR= Peso especfico

Porm o valor representa tanto o valor das perdas por singularidades e pelo valor de perdas de carga distribuda, sendo assim podemos retirar o valor da perda por singularidades e representar o somente pelo:

Ento:

J que este experimento esta sendo realizado no mesmo plano, no existe variao no plano horizontal de referencia, sendo assim podemos anular o valor de Z.

Como j foi conferido tambm o valor da velocidade e da gravidade no variaro ao decorrer do trajeto, ento podemos anula-los tambm:

Simplificando teremos que:

Agora se utilizaa equao piezomtrica para simplificar esta formula:

Equao piezomtrica

Agora se utiliza a equao piezomtrica, substituindo-a na equao de Bernoulli:

Enfim, se obtm:

Equao Emprica

Toda equao emprica relata uma expresso matemtica que sintetiza, por meio de regresses, correlaes ou outro meio numrico, uma srie de resultados observados em diversos ensaios, sem que seja necessrio para isto dispor de umateoriaque a sustente nem explicar porque e por quais processos naturais ou fsicos funciona.

Onde o coeficiente de perda de carga distribuda ou ainda o fator de atrito. Sendo assim, isolando o teremos:

Porem sabe-se que neste experimento existem valores constantes (C), tais como comprimento, dimetro e a gravidade, sendo assim:

Valores das constantes utilizadas

Viscosidade dinmica da agua 20C:

Utilizaremos esta viscosidade para calcular o valor de Reynolds na seguinte equao:

=Re

Sendo:- velocidade mdia do fluido- longitude caracterstica do fluxo, odimetropara o fluxo no tubo.-viscosidadedinmica da agua (1,01*10-6m2/s a20C)-massa especficada agua (0,997g/cm), podemos considerar 1.

Achando a velocidade V

Utilizando os princpios bsicos da equao de Bernoulli se ter:

Conforme os dados se obtero:

Calculando Reynolds:Agora se calcula os valores respectivos de Reynolds pela seguinte formula:

=Re

O DIAMETRO EQUIVALE A 0,04 MSendo assim, seobtm:

Calculando a Equao EmpricaCalcula-se a equao emprica pela formula seguinte:

Tabela de vazoE por ultimo se obtm a vazo para construo dos grficos:

Construindo os grficos:Grfico do coeficiente de perda de carga distribuda (fator de atrito) e resultado do numero d Reynolds:

Grfico de perda de carga distribuda em conjunto com a vazo:

Referncias Bibliogrficas

BRAGA, Camilla Canturia.Perda de carga.

FOX, Robert W. et al.Introduo mecnica dos fludos. Rio de Janeiro: Anthares, 2006.

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAChkAH/relatorio-mec-flu-1-perda-carga-distribuida?part=3

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAeiFsAE/perda-carga-distribuida

http://ubuntuone.com/4ji60xkOOTinIhfjziK3SC