Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 19
Uma bomba centrífuga, projetada para bombear água a , tem as seguintes dimensões:
e
e
e
Desenhe o diagrama de velocidades de entrada. Determine a velocidade de projeto, se a velocidade de entrada não possui componente tangencial. Trace o diagrama de velocidade de saída. Determine o ângulo absoluto do escoamento de saída (medido em relação à direção normal). Avalie a altura de carga teórica desenvolvida pela bomba. Estime a mínima potência mecânica entregue à bomba.
Passo 1
Diagrama de velocidades para a entrada:
Diagrama de velocidades para a saída:
Passo 2
Para vazão, temos que:
Isolando :
Para , temos:
Sabendo que:
;
;
Substituindo:
Como , isolando , temos:
Sendo:
;
;
;
.
Temos:
Passo 3
Determinando a velocidade de projeto, se a velocidade de entrada não possui componente tangencial.
Substituindo :
Passo 4
Agora, calcularemos as velocidades horizontais de entrada e saída :
Sendo:
;
;
.
Temos:
Passo 5
Calculando e :
Substituindo os dados:
Agora:
Substituindo os dados:
Passo 6
Determinando o ângulo absoluto do escoamento de saída.
Substituindo e :
Passo 7
Calculando a vazão mássica:
Sendo:
;
Temos:
Passo 8
A Estime a mínima potência mecânica entregue à bomba.
Calcularemos a potência utilizando a equação de turbina de Euler:
Substituindo os dados apresentados anteriormente:
Passo 9
Determinando a altura de carga desenvolvida pela bomba.