Uma tubulação de recalque deve transportar uma vazão de 20 m^3 / h, e funcionar 24 horas/ dia. Pede-se: Discuta o que ocorreria com a vazão caso a altura manométrica aumentasse em 20 %. Ilustre graficamente, representando um ponto de operação hipotético, definido como o ponto de interseção entre a curva do sistema e a curva de uma bomba, que atenda à altura manométrica pretendida. Lembre-se que a curva do sistema tem concavidade para cima e a da bomba tem concavidade para baixo.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem uma tubulação de recalque que precisa bombear 20 metros cúbicos por hora (m³/h) e funcionar 24 horas por dia. A questão pede para a gente discutir o que acontece com essa vazão se a altura manométrica aumentar 20%. Além disso, precisa desenhar um gráfico mostrando como isso afeta o ponto de operação da bomba, considerando as curvas do sistema e da bomba. Para resolver isso, vamos usar conceitos de hidráulica de sistemas de bombeamento, especialmente sobre curvas de sistema e curvas de bomba.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é altura manométrica. É a altura total que a bomba consegue elevar a água, e está relacionada à energia fornecida pela bomba para o fluido. Se a altura manométrica aumenta, isso geralmente significa que o sistema está mais “resistente”, exigindo mais energia da bomba para manter a mesma vazão.

Passo 3

A relação entre a altura manométrica (H) e a vazão (Q) é geralmente representada pelas curvas de bombeamento e curvas do sistema. A curva do sistema mostra como a altura varia com a vazão devido às perdas no sistema, e a curva da bomba mostra como a altura produzida varia com a vazão pela bomba.

Passo 4

Quando a altura manométrica do sistema aumenta em 20%, a curva do sistema se “empurra” para cima, indicando que, para cada vazão, a altura requerida é maior. Isso afeta o ponto de operação porque agora a interseção entre a curva da bomba e a curva do sistema muda.

Passo 5

Com o aumento de 20% na altura manométrica, a nova altura será:
Hnova = Horiginal times 1,20
Isso significa que, para a mesma bomba, a altura que ela pode fornecer agora precisa ser maior, ou a vazão será reduzida para atender a essa nova altura.

Passo 6

Graficamente, a curva do sistema original tem uma certa concavidade para cima. Com o aumento de 20% na altura manométrica, a nova curva do sistema será paralela à original, mas deslocada para cima. A curva da bomba, com concavidade para baixo, vai intersectar a nova curva do sistema em um ponto diferente, geralmente com menor vazão.

Passo 7

Então, o que ocorre com a vazão? Com a altura manométrica aumentada em 20%, a vazão que a bomba consegue transportar diminui. Isso acontece porque a bomba precisa trabalhar mais para vencer a maior resistência do sistema, resultando em uma operação com menor vazão.

Resposta

Com o aumento de 20% na altura manométrica, a vazão transportada pela tubulação de recalque diminui. Graficamente, o ponto de operação se move para uma vazão menor devido ao aumento da resistência no sistema, conforme a nova curva do sistema intersecta a curva da bomba em um valor de vazão inferior ao original de 20 m³/h.

Exercícios relacionados