Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 14
Uma bomba centrífuga, projetada para bombear água a , tem dimensões:
e
e
Desenhe o diagrama de velocidade de entrada para uma vazão volumétrica de . Determine o ângulo de entrada nas pás para o qual a velocidade de entrada não possui componente tangencial. Trace o diagrama de velocidades de saída. Determine o ângulo absoluto do escoamento de saída (medido em relação à direção normal). Avalie a potência hidráulica fornecida pela bomba, se a sua eficiência é de . Determine a altura de carga desenvolvida pela bomba.
Passo 1
Diagrama de velocidades para a entrada:
Diagrama de velocidades para a saída:
Passo 2
Encontrando a velocidade angular :
Sendo a velocidade de :
Agora, calcularemos as velocidades horizontais de entrada e saída :
Sendo:
;
;
.
Temos:
Passo 3
Calculando a componente normal da velocidade absoluta na entrada:
Sendo:
;
;
.
Temos:
Calculando da velocidade absoluta na saída, come .
Passo 4
Determine o ângulo de entrada nas pás para o qual a velocidade de entrada não possui componente tangencial. Determine o ângulo absoluto do escoamento de saída (medido em relação à direção normal)
Calculando o ângulo :
Com .
Passo 5
Obtendo , componente tangencial da velocidade absoluta :
Determine o ângulo absoluto do escoamento de saída (medido em relação à direção normal).
Passo 6
Calculando a vazão mássica:
Sendo:
;
Temos:
Passo 7
Avaliando a potência teórica de entrada na bomba na vazão de projeto.
Calcularemos a potência utilizando a equação de turbina de Euler:
Substituindo os dados apresentados anteriormente:
Temos uma eficiência de .
Passo 8
Determine a altura de carga desenvolvida pela bomba.