Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 33

Uma bomba, com D = 500   m m , fornece Q = 0,725   m 3 / s de água a H = 10   m , no seu ponto de melhor eficiência. Se a velocidade específica da bomba for 1,74 e a potência requerida for de 90   k W , determine a altura de carga de bloqueio, H 0 , e a melhor eficiência n . Qual é o tipo desta bomba? Se a bomba gira agora a 900   r p m , estime, transportando por escala da curva de desempenho, a nova vazão volumétrica, altura de carga e potência requerida.

Passo 1

Calculando a potência hidráulica inicial:

W h = ρ g Q H

Sendo:

ρ = 1000   k g / m 3 ;

g = 9,8   m / s 2 ;

Q = 0,725   m 3 / s ;

H = 10   m .

Temos:

W h = 1000 ⋅ 9,8 ⋅ 0,725 ⋅ 10 = 71   k W

Calculando a eficiência:

n = W h W r

Sendo:

W r = 90   k W .

Temos:

n = 71 90 = 0,79 = 79 %

Passo 2

Calculando a velocidade angular:

ω = N S h 3 4 Q 1 2 = N S g H 3 4 Q 1 2

Sendo:

N S = 1,74 .

Temos:

ω = 1,74 ⋅ 9,8 ⋅ 10 3 4 0,725 1 2 = 63,6   r a d / s

Calculando a velocidade inicial da bomba:

N = 60 ω 2 π

N = 60 ⋅ 63,6 2 π = 607   r p m

Calculando a velocidade horizontal:

U = R ω

Sendo: R = D 2 = 250   m m = 0,25   m .

Temos:

U = 0,25 ⋅ 63,6 = 15,9   m / s

Calculando a altura de carga de bloqueio:

H 0 = U 2 g

Substituindo os dados:

H 0 = 15,9 2 9,8 = 2 5 , 8   m

A bomba é do tipo alternativa.

Passo 3

Se a bomba gira agora a 900   r p m .

Calculando a nova vazão:

Q 1 N 1 D 1 3 = Q 2 N 2 D 2 3

Q 2 = Q 1 N 2 D 2 3 N 1 D 1 3

Substituindo os dados:

Q 2 = 0,725 ⋅ 900 ⋅ 0,5 3 607 ⋅ 0,5 3 = 1,075   m 3 / s

Passo 4

Calculando a nova altura de carga:

H 1 N 1 2 D 1 2 = H 2 N 2 2 D 2 2

H 2 = H 1 N 2 2 D 2 2 N 1 2 D 1 2

Substituindo valores:

H 2 = 10 ⋅ 900 2 ⋅ 0,5 2 607 2 ⋅ 0,5 2 = 21,9   m

Calculando a nova altura de carga de bloqueio:

H 0 2 = 25,8 ⋅ 900 2 ⋅ 0,5 2 607 2 ⋅ 0,5 2 = 56,7   m

Passo 5

Calculando a nova potência requerida:

W r 1 N 1 3 D 1 5 = W r 2 N 2 3 D 2 5

W r 2 = W r 1 N 2 3 D 2 5 N 1 3 D 1 5

Substituindo os valores:

W r 2 = 90 ⋅ 900 3 ⋅ 0,5 5 607 3 ⋅ 0,5 5 = 296,6   k W

Resposta

n = 79 %

H 0 = 2 5 , 8   m

A bomba é do tipo alternativa.

Q 2 = 1,075   m 3 / s

H 2 = 21,9   m

H 0 2 = 56,7   m

W r 2 = 296,6   k W

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

A maior turbina eólica Darrieus conhecida, de eixo vertical, foi construída pelo DOE (Departamento de Energia dos Estados Unidos) perto de Sandia, no Novo México [48]. Essa máquina tem altura de 18 m
Considere o ventilador e os dados de desempenho do Problema 10.84. Para Q = 5,75m 3 / s , a pressão dinâmica é equivalente a 4 mm de coluna de água. Avalie a área de saída do ventilador. Trace um gráf
Parte do suprimento de água para o Setor Sul do Parque Nacional do Grand Canyon é oriunda do Rio Colorado [54]. Uma vazão de 136m 3 / h , tomada do rio a uma elevação de 1140m , é bombeada para um tan
Uma bomba Peerles horizontal, de carcaça bipartida do tipo 4AE12, com rotor de diâmetro 280m m , operando a 1750r p m , eleva água entre dois reservatórios conectados por tubos de ferro fundido com 61
Uma bomba transfere água de um reservatório para outro através de dois trechos de tubo de ferro fundido em série. O primeiro trecho tem 915m de comprimento e 230m m de diâmetro e o segundo, 300m e 150