Pensando na hidráulica! - escoladavida.eng.br · As perdas de carga entre as seções 1 e 2 e...
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Bomba é o dispositivo que
transforma potência mecânica
em potência hidráulica, ou
ainda, é o dispositivo que dá
carga ao fluido, sendo que esta
carga é denominada de carga
manométrica (HB)
Para escrever a equação
da energia nós temos que
conhecer o sentido do
escoamento!
Exato e aí é só lembrar que em
um trecho sem máquina o
escoamento ocorre sempre da
carga maior para a carga
menor!
Equação da energia com máquina
fi
fi
p
2ff
fB
2ii
i
pfinalBinicial
Hg2
vpzH
g2
vpz
HHHH
Vamos rever um
exemplo e aí
completá-lo!
O conduto da figura tem diâmetro interno igual a 100 mm e a pressão no manômetro é pm = 0,24 kgf/cm². As perdas de carga entre as seções 1 e 2 e entre as seções 4 e 5 são desprezíveis. O fluido é a água com peso específico igual a 9800N/m³. Determinar: a) a vazão; b) a perda de carga na tubulação;
(5) para (1) deou (3), para (2) de escoamento
HHvvAActeAvQ
g2
v4,2
g2
v
9800
8,91000024,00
g2
vpzH
g2
v6,30
g2
vpzH
323232
23
23
233
33
22
222
22
Adotando PHR no eixo da tubulação.
Aplicando a equação da energia de (1) a (2)
Adotando PHR no eixo da tubulação.
s
m8,26,346,19v
06,19
v6,30004H
g2
vpz
g2
vpz
HHH)a
22
p
222
2
211
1
p21
21
21
s
L22
s
m022,0Q
4
1000100
8,2AvQ
3
2
Aplicando a equação da energia de (2) a (3)
Adotando PHR no eixo da tubulação.
m2,1Hvv
H6,19
v4,2
6,19
v6,3
HHH)b
32
32
21
p32
p
23
22
p32
Como além da bomba existe a turbina,
que é o dispositivo que retira carga do
fluido, carga retirada denominada de
carga manométrica da turbina, vamos
escrever a equação da energia para este
caso!
fipfTi HHHH
Poderíamos escrever uma equação que valeria para bomba e para a turbina?
fipfMi HHHH
Sim e se HM > 0 a máquina
é bomba e se HM < 0 a
máquina é turbina.
Agora poderíamos
estudar as potências
e os rendimentos!
B motor
Transforma a potência elétrica (Nm) em potência mecânica (NB)
Transforma a potência mecânica (NB) em potência hidráulica (N)
Nm NB
N hm = rendimento do motor hB = rendimento da bomba hg = rendimento global
B
Bmm
gglobal
BB
m
Bm
HQN
N
N
N
N
N
N
hhhh
h
h
Rendimento sempre definido pela relação potência útil sobre a potência posta em
jogo, ou seja potência que saí
sobre a potência que entra.
Rendimento sempre definido pela relação potência útil sobre a potência posta em
jogo, ou seja potência que saí
sobre a potência que entra.
hT = rendimento da turbina hger = rendimento do gerador hg = rendimento global
T gerador
Transforma a potência mecânica (NT) em
potência elétrica (Nelétrica)
Transforma a potência hidráulica (N) em potência mecânica (NT)
N
Nelétrico NT
geradorTelétrica
g
T
elétricagerador
TT
T
N
N
N
N
N
N
HQN
hhh
h
h
O conduto da figura tem diâmetro interno igual a 100 mm e a pressão no manômetro é pm = 0,24 kgf/cm². As perdas de carga entre as seções 1 e 2 e entre as seções 4 e 5 são desprezíveis. O fluido é a água com peso específico igual a 9800N/m³. Determinar: c) o tipo de máquina e a sua carga manométrica; d) A potência hidráulica (N) e a potência da máquina (NM) sabendo que seu
rendimento é de 72%.
O negativo indica que a
máquina, no caso, a turbina,
retirou carga! turbinam6,1H
2,12,1H4
HHHH
)c
M
M
p5M1 51
W4,248N
34572,0NN
W345N
6,110229800HQN )d
T
TT
3M
h
A instalação de bombeamento representada a seguir transporta água (r = 995 kg/m³)
com uma vazão de 5 L/s. Sabendo que a instalação tem um único diâmetro interno
igual a 63 mm, que a aceleração da gravidade é igual a 9,8 m/s², que a pressão na
entrada da bomba, registrada pelo vacuômetro, é de -55870 N/m² (ou Pa), que a
pressão na saída da bomba, registrada pelo manômetro, é 101870 Pa e que a variação
de cotas entre a seção de entrada e saída da bomba é desprezível, pede-se:
a. a carga manométrica (HB) da bomba;
b. a perda de carga antes da bomba;
c. a perda de carga depois da bomba.