As máquinas de fluídos, como estamos estudando neste módulo foram fundamentais para a nossa

evolução, seja auxiliando no transporte de fluídos ou então utilizando a energia do fluído para transformá-la em outra forma de energia, como é o caso na energia elétrica.

Entre em contato e solicite um orçamento!!

WHATS¹ (15)99857-1117 

WHATS² (84) 8166-5374

 

______________________________________________________________________

 

MAPA – MÁQUINAS DE FLUXO – 54/2024

 

As máquinas de fluídos, como estamos estudando neste módulo foram fundamentais para a nossa

evolução, seja auxiliando no transporte de fluídos ou então utilizando a energia do fluído para transformá-la em outra forma de energia, como é o caso na energia elétrica.

O Brasil é um País que possui sua matriz energética amplamente renovável, sendo a energia hidráulica a

principal fonte de energia que abastece o país, este tipo de energia é gerada através do aproveitamento da

energia que um fluído possuí. No caso de usinas hidroelétricas, uma abundância de água, que escoa por um

rio, possuí uma elevada energia potencial, e ao sofrer uma queda, parte dessa essa energia potencial se

transforma em energia cinética ao passar por uma turbina.

Na atividade de hoje você será o engenheiro responsável por analisar a melhor opção de empreendimento

para uma área rural que possuí um rio com vazão disponível para utilização de 12m³/s, este rio possuí uma

queda de água com 90m de altura. Buscando a instalação de uma pequena usina para geração de energia

elétrica, analise os seguintes cenários:

a) Utilizando um gerador elétrico de 10 polos, e a velocidade de rotação específica, qual seria a opção de

turbina para esta situação?

b) Considerando as eficiências hidráulicas, da turbina e gerador um valor de 0,9 (eficiência total), qual seria a

potência elétrica produzida? (Considere a densidade da água=997kg/m³ e a gravidade=9,81m/s²)

2) Uma bomba é um equipamento com a função de transferir energia de uma determinada fonte para um

líquido, permitindo que ele possa se deslocar de um ponto para outro, inclusive vencendo desníveis

geométricos.

E bomba centrífuga são aquelas que desenvolvem a transformação de energia através do emprego de

forças centrífugas. Elas possuem pás cilíndricas, com geratrizes paralelas ao eixo de rotação, sendo essas pás

fixadas a um disco e a uma coroa circular, compondo o rotor da bomba.

Em relação à curva característica de uma bomba, podemos dizer que é a expressão cartesiana de suas

características de funcionamento, expressas por vazão, em m3/h na abcissa e na ordenada Altura, em mca

(metros de coluna d’água).

A cavitação, como também estudamos durante este módulo, é um fenômeno indesejado que pode ocorrer

nas máquinas de fluxo. Para calcularmos este fenômeno, devemos considerar alguns parâmetros, como

altura de sucção, perda de carga na sucção, pressão atmosférica e pressão de vapor do fluído. Calculando o

NPSH(d) é possível analisarmos se uma bomba está ou não operando em uma condição de cavitação.

Outra tarefa que você terá é selecionar uma bomba para suprir um sistema de bombeamento nesta

propriedade:

No sistema a seguir, você será responsável por realizar a seleção de uma bomba para um sistema de

bombeamento que deve elevar uma vazão de água de 9m³/h a uma altura de 20m. O diâmetro interno da

tubulação é de 1+1/2” (38,1mm) e o comprimento total da tubulação é de 42m, sendo o comprimento total

da tubulação de sucção de 3,7m, com uma altura de sucção de 1,8m. Na sucção temos uma válvula pé de

crivo (k=7,3) e um cotovelo 90 ° com raio médio (k=0,7). No recalque temos 2 cotovelos 90° com raio médio

(k=0,7). Considere que a água está a 25°C e possui viscosidade cinemática igual a 0,8.10 m²/s.

-6

Para encontrar a perda de carga distribuída, necessitamos encontrar o fator de atrito (f), para isso podemos

utilizar o diagrama de Moody.

Onde:

DP = perda de pressão ou de carga (m).

f = fator de fricção (dado encontrado em tabelas).

L = comprimento equivalente da tubulação (m).

DL = diâmetro interno da tubulação (m).

v = velocidade média do fluido (m/s).

g = aceleração da gravidade (9,81m/s).

Para encontrar a rugosidade relativa (𝞮/d) considere a rugosidade absoluta da tubulação sendo 0,0762mm

Para encontrar a perda de carga localizada utilize os valores de para Válvula pé de crivo k=7,3 e para cada

cotovelo (90°) um k=0,7

a) Qual deve ser a altura manométrica da bomba a ser selecionada? Considere as perdas de carga do

escoamento.

b) Se o NPSH requerido é de 4m, esta bomba estará operando em uma condição de cavitação? Utilize um

fator de segurança de 10%, em relação ao NPSH requerido. (Considere a pressão atmosférica do local =

101,3kPa e a densidade da água=997kg/m³)

Para encontrar a pressão de vaporização, podemos utilizar a seguinte tabela:

c) Pensando no aproveitamento energético do sistema, se um motor elétrico transmite 1kW de potência a

esse sistema, qual é eficiência do sistema para a condição de operação descrita?

 

 

#mapa #unicesumar #máquinasdefluxo #energiaelétrica #energiapotencial #hidroelétricas #energiacinética #rotaçãoespecifica #bombacentrifuga #eixoderotação #suprirumsistema #raiomédio #perdadepressão