(Adaptada) Caso uma bomba em operação sofra cavitação, cite medidas que devam ser adotadas para corrigir esse problema em termos de:
- Nível de líquido no reservatório que alimenta a bomba.
- Diâmetro da tubulação.
- Velocidade de rotação da bomba.
Passo 1
A cavitação em bombas é o fenômeno em que o fluido se vaporiza, por conta de uma diminuição na pressão do mesmo. Isso pode ocorrer, porque o fluido é acelerado quando chega na bomba. Como a gente sabe: se aumenta a velocidade, diminui a pressão. Então, pronto! Acontece a cavitação!
Beleza! Entendido o problema! Mas, se você estivesse com esse problema, como você solucionaria? Lembre-se de que para evitar a cavitação, devemos garantir que:
Bora discutir, então, cada em um dos itens solicitados pelo enunciado maneiras de se aumentar o ou diminuir o !
Passo 2
a) Nível de líquido no reservatório que alimenta a bomba.
O sistema pode ser encarado de maneira geral da seguinte forma:
Então, como que a altura do tanque de alimentação poderia aumentar ?
Sabemos que o NPSHD é dado por:
Se aumentarmos a altura do tanque, aumentaremos a pressão do fluido na bomba (), pois maior será a energia potencial do fluido. Aumentando a pressão, estaremos consequentemente aumentando o como desejado!
Passo 3
b) Diâmetro da tubulação.
Bom, se considerarmos a vazão constante, podemos escrever que:
Beleza, assim, vemos que a velocidade é inversamente proporcional com o quadrado do diâmetro.
Portanto, se diminuirmos o diâmetro, teremos um aumento na velocidade. E se aumentarmos o diâmetro, teremos uma diminuição na velocidade
Agora, lembra aqui que o nosso NPSHD é dado por:
Ou seja, podemos considerer que o NPSHD é proporcional a velocidade…
Para que a nossa bomba não cavite, queremos aumentar o NPSHD e podemos fazer isso aumentando a velocidade.
E como a velocidade é inversamente proporcional ao diâmetro, para aumentar a velocidade diminuímos o diâmetro…
Passo 4
c) Velocidade de rotação da bomba.
A velocidade de rotação é um parâmetro que se refere a bomba em si, então ela modificará o . Como queremos que , devemos, então, diminuir o .
Sabemos que:
Logo, se diminuirmos a velocidade de rotação (), estaremos diminuindo como um todo o e, consequentemente, evitando a cavitação!
Resposta
a) Aumentar o nível de líquido no reservatório que alimenta a bomba.
b) Diminuir o diâmetro da tubulação.
c) Diminuir a velocidade de rotação da bomba.