Enunciado

A bomba de 28   p o l de diâmetro da Figura 11.7a a 1.170   r p m é utilizada para bombear água a 20   ° C através de um sistema de tubulação a 833,3   l / s . (a) Determine a potência de eixo necessária. O fator de atrito médio é 0,018. (b) Se houver 19,8   m de tubo de 300   m m de diâmetro a montante da bomba, a que distância abaixo da superfície deverá ficar a entrada da bomba para evitar a cavitação?

Passo 1

E aí, pronto para resolver essa questão comigo?

Bora lá!

Letra a)

Começamos o nosso problema obtendo os valores de altura manométrica e eficiência em 28   p o l e 833,3   L / s   ( 3000   m 3 / h ) pela Fig. 11.7:

n = 0,81

H = 97 , 5   m

Obtemos as seguintes propriedades da água a 20 ° C nas tabelas do Apêndice A:

ρ = 998   k g / m 3

ρ v = 2,337   k P a

Escrevendo a equação de perda de carga:

P = ρ g Q H n

Substituindo os dados:

P = 998 ⋅ 9,8 ⋅ 0,833 ⋅ 97,5 0,81

P = 980,7   k W

Passo 2

Letra b)

Calculando a velocidade do fluxo:

V = Q A = Q π 4 d 2

Substituindo os dados:

V = 0,8333 π 4 ⋅ 0,3 2

V = 11,8   m / s

Passo 3

Calculando a perda de carga por atrito:

h f = f L V 2 2 g d

Substituindo os dados:

h f = 0,018 ⋅ 19,8 ⋅ 11,8 2 2 ⋅ 9,8 ⋅ 0,3

h f = 8,44   m

Obtendo os valores NPSH a 833,3   L / s   ( 3000   m 3 / h ) pela Fig. 11.7:

N P S H = 7,5   m

Devemos escrever a equação de NPSH da seguinte forma:

N P S H = p a ρ g - Z i - h f - p v ρ g

N P S H = p a - p v ρ g - Z i - h f

Substituindo os dados:

7,5 = 101,325 - 2,337 998 ⋅ 9,8 - Z i - 8,44

Z i = - 15,93   m

E assim a gente finaliza a nossa questão!

Até a próxima!

Resposta

a )   P = 980,7   k W

b )   Z i = - 15,93   m

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