CEEQ
Centro de Estudos de Engenharia Química
Energia Mecânica em Acção
OBJECTIVO
Traçar as curvas características das bombas do Laboratório de
Tecnologia Química do ISEL.
Introdução
Para bombear líquidos e gases de um recipiente para outro ou através de longas condutas, são geralmente utilizados alguns tipos de
bombas mecânicas entre os quais se encontram as bombas centrífugas. Foram estas as bombas utilizadas no Laboratório de Química
do ISEL. Neste modelo, o fluido entra no centro de um impulsor rotativo e é atirado para fora por acção da força centrífuga. A partir
das diferenças de pressão de sucção e de descarga, da altura de partida e chegada, do comprimento e do diâmetro da tubagem, do
caudal e das propriedades físicas do fluido, é possível deduzir a carga, a potência hidráulica e a eficiência cuja representação gráfica
constituem a curva característica do comportamento de uma bomba centrífuga.
Procedimento Experimental
Uma vez ligado o aparelho, introduzimos uma frequência de rotação de 25 Hz
para ambas as bombas. Cinco minutos depois, registámos os valores de
caudal, torque e pressão de sucção e de descarga. Para cada frequência (25
e 30 Hz) foram ainda realizados ensaios para diferentes valores de caudal
volumétrico. O caudal volumétrico foi controlado através do fecho da válvula
de descarga. Foi registada ainda a temperatura da água do tanque.
Resultados Experimentais
Bomba 2
P2 (bar)
0.06
0.2
0.25
0.3
0.3
0.1
0.28
0.35
0.4
0.45
0.1
0.3
0.4
0.4
0.4
0.3
0.4
0.5
0.6
0.4
Torque (N.m)
1.2
1.1
1
0.8
0.6
1.6
1.5
1.4
1.2
0.7
1.2
1.1
1
0.8
0.6
1.6
1.5
1.4
1.2
0.7
H (m)
0.26
1.53
1.80
2.18
2.17
0.02
1.77
2.45
2.92
3.40
1.70
3.68
4.66
4.64
4.63
4.32
5.27
6.23
7.22
5.14
CONCLUSÕES
Verifica-se através dos gráficos que as curvas
características obtidas para a frequência de 25 e 30
Hz têm o mesmo andamento. Para a curva da
potência e da eficiência verifica-se que existe um pico
para um caudal volumétrico de aproximadamente 10
m3/h. Este ponto é denominado de ponto de
funcionamento.
Realização: Catarina Pereira; Tiago Castro; Víctor Faeda
Pi (w)
9.47
41.52
34.15
23.68
0.00
0.99
58.13
67.94
55.54
0.00
62.65
99.85
88.60
50.35
0.00
192.32
184.35
162.37
137.21
0.00
¬ ω
5.02
24.03
21.74
18.85
0.00
4.19
20.02
18.12
15.71
0.00
5.02
24.03
21.74
18.85
0.00
4.19
20.02
18.12
15.71
0.00
Curva Característica H, Pi, η vs Qv
(Bomba 1 a 30 Hz)
80
H (m); Pi (w); η (%)
P1 (bar)
0.05
0.06
0.08
0.09
0.09
0.12
0.12
0.12
0.12
0.12
-0.05
-0.05
-0.05
-0.05
-0.05
-0.1
-0.1
-0.1
-0.1
-0.1
70
60
50
H (m)
40
Pi (w)
30
η (%)
20
10
0
0
5
10
15
20
3
Qv (m /h)
Curva característica H, Pi, η vs Qv
(Bomba 1 a 25 Hz)
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
H (m); Pi (w); η (%)
Bomba 1
F (Hz) Qv (m3/h)
25
13.4
25
10
25
7
25
4
25
0
30
16.4
30
12.1
30
10.2
30
7
30
0
25
13.6
25
10
25
7
25
4
25
0
30
16.4
30
12.9
30
9.6
30
7
30
0
H (m)
Pi (w)
η (%)
0
5
10
15
3
Qv (m /h)
Orientação: Jaime Puna; Ana Sofia Figueiredo
Agradecimentos: Ciência Viva; ISEL – Centro Estudos Eng. Química; Prof.s Jaime Puna, Ana Sofia Figueiredo e Celeste Serra.
Estágio realizado em: 29 de Junho a 3 de Julho de 2009