Décima terceira aula
Iniciamos apresentando a
solução do exercício proposta na
aula anterior
Enunciado
Considerando a entrada e a saída da bomba em
uma instalação de recalque como a
representada pela foto a seguir, onde se tem: a
pressão de entrada igual a -180 mmHg; pressão
de saída 270 kPa; diâmetro interno da seção de
entrada 52,5 mm; diâmetro interno da seção
de saída 40,9 mm; que o nível de água no
reservatório, que tem área transversal igual a
0,546 m², levou 20,8 s para subir 100 mm,
pede-se determinar a carga manométrica da
bomba em questão.
Dados :
13600
kgf
p m e  180 mmHg  -180
 2440
1000
m2
1000
kgf
p m s  270 kP a  270
 27551
9,8
m2
Zsaída  Zentrada  0,2 m
  0,05252
Dsucção  52,5 mm  A sucção 
 2,17  103 m 2
4
  0,04092
D recalque  40,9 mm  A rec 
 1,31 103 m 2
4
kgf
m
 água  1000
 g  9,8
3
m
s2
h  100 mm  A tanque  0,546 m 2
t  20,8 s
Calcula  se a vazão:
V h  A tan que 0,1 0,546
Q 

t
t
20,8
3
m
l
Q  2,625 103
 2,625
s
s
Com a vazãopode - se calcular a velocidade média do escoamento:
2,625103
Q
m
vsucção 

 1,21

3
A sucção 2,17 10
s
Q
2,625103
m
v recalque 

 2,00

3
A recalque 1,3110
s
H inicial  H B  H final  H pi  f
H entrada  H B  H saida
não se leva em cont aa perda porque ela já é considerada
no rendiment oda bomba
p e v e2
ps vs2
Ze 

 H B  Zs  
 2g
 2g
P HR na ent radada bomba
2
27551 2 2
 - 2440 1,21
0
 H B  0,2 


1000 2  9,8
 1000  2  9,8
27551 2440 2 2  1,212
H B  0,2 

1000
19,6
 H B  30,32 m
Como relacionar este exercício
e o exercício da aula anterior
Cálculo da vazão:
3
V 1,8 (m )
Q 
t
t (s)
Cálculo do H B :
2
2

ps  p e  vs  v e 
H B  ( Zs  Z e )  (
)
 2g 



ps  p e
 HB  (
)

P ela equação manométric
a:
ps  p e  h  (  m   )
Portan to :
m  
 10000 1000
HB  h  (
)  h 


1000


 HB  h  9
t (s)
h (m) Q = 1,8/t HB=hx9
Com a tabela anterior pode-se
determinar a CCB - Curva
Característica da Bomba
HB (m)
Q (m³/s)
A curva anterior foi obtida
para uma dada rotação e um
dado diâmetro do rotor
1750
n  1750rpm 
rps
60
D rotor  20 cm  200 mm
Para se obter a curva de uma
bomba semelhante com a mesma
rotação e diâmetro do rotor
igual a 210 mm, deve-se impor
as condições de semelhança
Já para o cálculo do rendimento
recorre-se a equação de Moody:
Noção de potência e
rendimento da bomba
hidráulica
Sabemos que :
NB
m 
Nm
N
B 
NB
N
global 
 m  B
Nm
energia trocadaentrebomba e fluido E
HB 

peso
G
E  HB  G  HB    V
E
HB    V
N
   Q  HB
t
t
  Q  HB
NB 
B
A partir deste ponto
objetiva-se obter as curvas
anteriores para a bancada do
laboratório
Experiência de bomba
Esquema do trecho da bancada
utilizado para levantamento dos
dados da experiência de bomba
Dados para a experiência:
•Fluido: água
•Placa da bomba
 = 10 –6 m2/s,  = 10 3 kgf/m3
Marca: KSB
Modelo: Hidrobloc A 1000
Rotação: 3450 rpm
Potência do motor: 0,75 kW
Diâmetro do rotor DRotor = 118 mm
•Aceleração da gravidade g = 9,8 m/s²
•Diâmetro dos condutos
Sucção: Ds = 1 ½” = 50 mm
Recalque: Dr = 1 ½” = 50 mm
•Área da seção transversal do reservatório:
AReservatório = 1,06 m2
Procedimentos da experiência
1.
2.
3.
4.
5.
Acionar a bomba e aguardar que entre em regime
de trabalho, com a válvula globo próxima a saída da
bomba totalmente aberta;
Anotar os valores das pressões de entrada e de
saída e potência nominal do motor elétrico no
wattímetro;
Medir a vazão, deixando o nível do reservatório
subir uma determinada cota “h” cronometrando o
tempo “t”, anotando os valores na tabela a seguir;
Fechar o registro de saída para que a pressão
diminua em p bar e aguardar que o escoamento
entre em regime;
Repetir os procedimentos 2 a 4, até o fechamento
completo da válvula globo, anotando os valores na
tabela a seguir.
Tabela de dados:
LEITURA
1
2
3
4
5
6
pe
(kgf/cm²)
ps
(bar)
NM
(W)
h
(mm)
t
(s)
obter para
modelo
uni v ersal
obter para a
experiência
curv a
4/5/2005 - v3
rotação
3450 rpm
122 mm
v azão
função
rotor
protótipo
carga manométri ca
rendi mento global
modelo
Objetivos da experiência
de bomba hidráulica
obter para
protótipo
função
carga manométri ca
função
rotação
rotor
v azão
v azão
3450 rpm
118 mm
Cálculos:
Volume V Areservatório  h
Q
 
tempo
t
t
 ps  pe   vs2  ve2 
 
HB  (Zs  Ze )  
    2g 
  Q  HB
N
global 
 100 
 100
Nm
Nm
gH
  2 B2  coeficiente manométrico
n  DR

Q
n  DR3
 coeficiente de vazão
Tabela de resultados:
LEITURA
1
2
3
4
5
6
Q
(m3/h)
HB
(m)
N
(W)


global
(%)
Condições locais para a
realização da experiência:
ALTURA
mmHg
BAROMÉTRICA:
patm
=
TEMPERATURA AMBIENTE: TE =
°C