Ensaio de Bombas Centrífugas
1. NORMAS DE ENSAIO
Os ensaios de desempenho e de cavitação para bombas hidráulicas de fluxo (centrífugas,
axiais e mistas), de classe C (bombas de utilização corrente) são prescritos pela norma NBR 6400.
Os parâmetros geométricos de instalações de testes de bombas, quando se usam medidores
de pressão do tipo Bourdon são mostrados na figura 1.
Esta norma estabelece que as alturas manométricas na entrada e saída da bomba devem ser
calculadas pelas expressões:
H2 =
p 2 V22
+
+ Z2
γ 2g
H1 =
e
p1 V12
+
+ Z1
γ 2g
e a carga fornecida pela bomba será então
H = H2 – H1
com os valores das cotas Z1 e Z2 medidos como mostrado na figura 1.
Em certos casos, existe a necessidade de correção das perdas de carga que ocorrem entre a
posição de medida de pressão e os flanges de entrada e saída da bomba. O valor da perda deve ser
calculado utilizando a expressão universal de cálculo de perdas e adicionadas à carga da bomba :
2
L Vj
Hj =f
D 2g
Estas correções só devem ser realizadas quando :
Hj1 + Hj2 ≥ 0,005 H
A verificação da necessidade de correção pode ser feita utilizando o gráfico da figura 2.
Caso seja necessária, o coeficiente de atrito pode ser obtido através da figura 3. Estas figuras são
válidas para tubos de aço ou ferro maleável com seção circular constante e diâmetros de entrada e
saída iguais. Se os tubos tiverem diâmetros diferentes, deve-se utilizar o menor diâmetro.
Durante o ensaio, com a variação da carga, pode ocorrer variações na rotação da máquina.
Se estas variações não excederem certos padrões, é possível se aplicar correções aos valores obtidos
para compatibilizar os dados. De acordo com a norma, as diferenças admissíveis para a utilização
das expressões de correção são baseadas na variação percentual :
∆ = 100
n − n esp
n esp
com n a rotação do ensaio e nesp a rotação especificada na curva do fabricante. As conversões serão
admissíveis para valores entre +20% e – 50% para o cálculo de H e Q e de ± 20% para potências
absorvidas pela bomba até 100 kW. Acima desta potência, a faixa é a mesma da anterior.
As correções devem ser realizadas através das expressões :
 n esp
Q esp = Q 
 n




 n esp
, H esp = H 
 n




2
 n esp
, Pesp = P 
 n




3
,
ηesp = η
Figura 2 – Verificação de necessidade de correção
Figura 3 – Fator de atrito
2. ENSAIO A SER REALIZADO
A bancada de ensaio disponível é composta por uma bomba KSB – ETA – 80-20, acionada
por um motor de corrente contínua.
As pressões de entrada e saída são obtidas respectivamente através de um vacuometro e um
manômetro do tipo Bourdon. A rotação da bomba é obtida através de medição direta utilizando um
tacômetro ótico cujo elemento refletor está instalado no acoplamento do motor com a bomba.
O sistema não permite a medida de potência mecânica consumida pela bomba e sim de
potência elétrica consumida pelo acionador, através de leituras de tensão e corrente. Como os
medidores estão localizados na linha de corrente contínua, a potência é calculada como sendo o
produto V I. Com estes valores poderão ser obtidos os rendimentos globais do conjunto motorbomba. Estes rendimentos podem ser muito abaixo do especificado pelo fabricante, principalmente
se o motor funcionar muito longe do ponto nominal.
A vazão do sistema é determinada através de medidas de carga em um vertedor retangular,
instalado no canal de retorno da água ao tanque de sucção. A variação da vazão é feita por atuação
em um dos registros gaveta da tubulação de recalque.
3. DADOS DO VERTEDOR
Altura da soleira
p = 0,56 m
Largura
L = 0,39 m
Coeficiente de descarga
C d = 0,602 + 0,075
Carga do vertedor corrigida
h e = h + 0,001 (m)
Curva de Calibração
2
Q= 
3
h
p

2 g C d L h 3e / 2  (m 3 / s)

h é a carga medida no vertedor (m)
4. MEDIDAS A SEREM TOMADAS
•
•
•
•
•
•
•
Medidas geométricas de posição dos manômetros em relação ao tubo de sucção
Medidas do comprimento dos tubos de aspiração e recalque a partir dos flanges da bomba
Pressões de entrada e saída da bomba
Carga do vertedor
Rotação da máquina
Tensão de alimentação do motor
Corrente no motor
5. LEITURAS REALIZADAS
Ls =
Lr =
medida
P entrada P saída
H
vertedor
Rotação
Tensão
Corrente
6. - CÁLCULOS
7 – CURVA DO FABRICANTE
8. COMENTÁRIOS E CONCLUSÕES