Especificar os diâmetros das tubulações de recalque e sucção de uma bomba com capacidade de
. O sistema será usado para o transporte de água a
.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A gente precisa descobrir os diâmetros das tubulações de recalque e sucção de uma bomba que tem uma capacidade de 15.000 litros por hora. O sistema vai bombear água a 25°C. Vamos precisar usar alguns conceitos de hidráulica básica, como a relação entre vazão, velocidade e diâmetro das tubulações para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter a vazão de litros por hora para metros cúbicos por segundo para facilitar os cálculos.
Sabemos que:
Então:
Passo 3
Agora, vamos escolher uma velocidade adequada para a água nas tubulações. Para sistema de sucção, geralmente usamos uma velocidade menor para evitar turbulências e perda de carga, algo em torno de 1 a 2 m/s. Já no recalque, uma velocidade um pouco maior pode ser usada, por exemplo, 3 a 4 m/s.
Vamos optar por:
- 1,5 m/s para a sucção
- 3 m/s para o recalque
Passo 4
Com a vazão
e a velocidade
, podemos calcular a área da seção transversal
da tubulação usando a fórmula:
Para a sucção:
Para o recalque:
Passo 5
Agora, com a área, podemos encontrar o diâmetro
da tubulação usando a fórmula da área do círculo:
Calculando para a sucção:
E para o recalque:
Resposta
Então, os diâmetros recomendados para as tubulações são aproximadamente 59 mm para a sucção e 42 mm para o recalque.