Uma tubulação de recalque deve transportar uma vazão de 20 m^3 / h, e funcionar 24 horas/ dia. Pede-se:
d) (Peso 1,00) Verificar o risco de cavitação, sabendo-se que pv / gamma=0,20 m, e que o NPSH req=3 m. Admita que a instalação de bombeamento está ao nível do mar;

Passo 1

Vamos resumir o que a questão pede e identificar o conteúdo que vamos utilizar para resolvê-la. Temos uma tubulação de recalque que precisa transportar uma vazão de durante 24 horas por dia. A parte que nos interessa aqui é verificar o risco de cavitação no sistema. Para isso, vamos precisar entender o conceito de NPSH (Net Positive Suction Head) disponível e requerido. Além disso, conhecemos o valor de e o NPSH requerido ( ) que é de . Vamos usar esses dados para calcular o NPSH disponível ( ) e compará-lo com o NPSH requerido para verificar o risco de cavitação.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o NPSH disponível ( NPSHdisp = hs - hv - hf ). Esse valor nos indica a quantidade de pressão disponível na sucção da bomba para evitar a cavitação. A fórmula para calcular o NPSHdisp = 10 , m - 0,20 , m - 0 , m = 9,80 , m é:
Onde:
  • é a carga favorável na sucção, que, em condições atmosféricas ao nível do mar, é aproximadamente igual à pressão atmosférica convertida em altura de coluna de água. Vamos assumir .
  • é a carga de vapor, que já nos foi dada como .
  • é a perda de carga por atrito na tubulação. Como não temos informações sobre atritos na tubulação, vamos considerar para simplificar.
Substituindo os valores:

Passo 3

Agora, vamos comparar o NPSHdisp >= NPSHreq com o 9,80 , m >= 3 , m . A regra básica para evitar cavitação é que o NPSH disponível deve ser maior que o NPSH requerido:
Substituindo os valores que calculamos:
Como é maior que , isso significa que o NPSH disponível é suficiente para evitar a cavitação na bomba.

Resposta

Não há risco de cavitação na tubulação de recalque, pois o NPSH disponível ( ) é maior que o NPSH requerido ( ).

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