Universidade Paulista
DP de Mecânica dos Fluidos Aplicada (MFA)
2ª Lista de Exercícios
Exercício 1: Água é bombeada à razão de 0,057 m3/s de um reservatório que está a 6,1 m
acima de uma bomba para uma descarga livre de 27,4 m acima da bomba. A pressão no lado
de admissão da bomba é de 135.799 Pa e no lado de descarga é de 446.063 Pa. Todos os tubos
são de aço comercial com 0,1524m de diâmetro. Determine:
a) a altura de carga suprida pela bomba [Resposta: 311,2 J/kg]
b) a perda de carga total entre a bomba e o ponto de descarga [Resposta: 77,0 J/kg]
Exercício 2: Uma bomba centrífuga está posicionada acima de um grande tanque de água
aberto. A vazão na bomba é 0,0142 m3/s. Nesta vazão, NPSH especificado pelo fabricante é
igual a 4,57 m. Se a temperatura da água e a pressão atmosférica forem iguais a 27 °C e
101 kPa, determine a altura máxima na qual a bomba pode ser colocada acima da superfície
sem que ocorra cavitação. Admita ainda que a perda de carga entre o tanque e a entrada da
bomba é devida a uma entrada reentrante, um cotovelo de 90° (kcotovelo = 0,64), um filtro
(kfiltro = 20) e a um comprimento de 12,1 m de tubo liso com diâmetro de 101,6 mm. (Dados:
pv,água 27°C = 3495 Pa, μágua = 8,9 Pa.s e ρágua = 997 kg/m3) [Resposta: 1,79m]
Exercício 3: Deseja-se bombear água de um grande tanque aberto para outro grande tanque
aberto com o sistema mostrado na figura a seguir. O diâmetro dos tubos é 152 mm e o
comprimento total da tubulação (entre as seções de entrada e descarga da tubulação) é igual a
61 m. Os coeficientes de perdas localizadas para a entrada, a saída e para a curva estão
mostrados na figura. O fator de atrito do tubo é igual a 0,02. Determine a equação do sistema
hidráulico
em
função
[Resposta: 3,0 + 1750,2 Q2]
KL = 0.78
da
vazão
volumétrica
e
sua
curva
característica.
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Exercício 4: Considere o problema do Exercício 3, onde a equação do sistema hidráulico é
dada por ΔHbomba = 3,0 + 1750,2 Q2. Se a vazão de projeto é de 0,125 m3/s, determine,
utilizando os dados fornecidos no catálogo da bomba INI da Imbil :
a) O modelo da bomba adequado para essa instalação [Resposta: INI 100-160 (3500
rpm ou INI 150-315 (1750 rpm)]
b) O diâmetro do rotor e o rendimento da bomba [Resposta: INI 100-160 (185 mm
& 71%) ou INI 150-315 (276 mm & 83%)]
c) O NPSH fornecido pelo fabricante [Resposta: INI 100-160 (11,8 m) ou INI 150315 (3,2 m)]
d) A potência de acionamento [Resposta: INI 100-160 (71 CV) ou INI 150-315
(59 CV)]
e) A que altura acima da superfície do tanque de sucção a bomba deverá ser instalada
para que não ocorra cavitação, supondo que o comprimento de sucção seja 2,5m
[Resposta: INI 100-160 (-8,11 m) ou INI 150-315 (0,49 m)]
Exercício 5: Água é bombeada entre dois reservatórios em uma tubulação com as seguintes
características: D = 300 mm, L = 70 m, f = 0,025 e ΣK = 2,5. A curva característica da bomba
de fluxo radial é aproximada pela fórmula, HP = 22,9 + 10,7Q – 111Q2, em que HP está em
metros e Q em m3/s. Determine a vazão de operação Q e a carga da bomba ΔHbomba para
(z2 – z1) = 15 m. [Resposta: 0,23 m3/s & 19,5 m]