(Adaptada) Um modelo reduzido de bomba de 300 mm, fornecendo água a 50°C a 60 L/s e 1200 rpm começa a cavitar quando a pressão de entrada e a velocidade forem 65 kPa absoluta e 3,4 m/s, respectivamente. Encontre a NPSH requerida por um protótipo que é 4 vezes maior
e gira a 600 rpm.
Passo 1
Opaaa! Essa questão é bem parecida com a anterior, mas acrescenta aqui a questão da semelhança entre bombas.
A situação é: temos uma bomba pequena e o enunciado dá informações suficientes para calcular seu NPSHR. Só que o enunciado pede o NPSHR de uma bomba semelhante a essa, porém de tamanho 4 vezes maior e sua rotação é metade da original.
É assim que se fazem os protótipos! O primeiro passo é calcular a NPSHR da bomba menor, que vamos chamar de modelo. A bomba maior é o protótipo.
Para calcular a NPSHR, vamos lembrar que estamos numa iminência de cavitação, ou seja:
Daí, vamos conseguir calcular o NPSHR com mais facilidade, pois sua fórmula tem variáveis que são mais fáceis de conhecer
Passo 2
Lembrando que
Do enunciado, sabemos que e
Além disso, como o fluido é a água a 50°C, consultando tabelas de referência, temos
Substituindo na equação do NPSHD
Como estamos na iminência da cavitação:
Passo 3
Agora, vamos analisar o protótipo pelas leis de semelhança
Onde p representa protótipo, m representa modelo, D é o diâmetro da bomba e n é o número de rotações do motor por unidade de tempo
Pelo enunciado
Substituindo
Simplificando
Então, na iminência da cavitação
A NPSH requerida do protótipo é 24,04 m