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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 22

14-22 Suponhamos que a bomba da Figura P14-19C esteja situada entre dois tanques grandes de água com suas superfícies livres abertas para a atmosfera. Explique qualitativamente o que

aconteceria à curva de desempenho da bomba se uma válvula do sistema de tubulação fosse trocada de 100% aberta para 50% aberta, com todos os outros dados iguais. Repita isso para a

curva de sistema. O que aconteceria ao ponto operacional — a vazão do ponto operacional diminuiría, aumentaria ou permanecería igual? Indique a variação em uma representação gráfica qualitativa de H versus \/ e discuta. (Sugestão: Use a equação da energia entre a superfície livre do tanque a montante e a superfície livre do tanque a jusante.) Resposta: diminuiría.

Passo 1

Heeey!! Vamos arregaçar as mangas para mais um exercício de bombas!!

Primeiro, vamos dar uma olhadinha nas curvas características da bomba da Figura P 14 - 19 C

A água esta saindo de um reservatório, vamos chamar de reservatório 1 e indo para o reservatório 2 , vamos escrever a equação de energia:

H r e q u e r i d o = h b o m b a = P 2 - P 1 ρ h + α 2 V 2 2 - α 1 V 1 2 2 g + z 2 - z 1 + h L , t o t a l

O pontos então localizados na superfícies livres do reservatório, então P 1 = P 2 = P a t m , podemos cortar esse termo!! E como estamos falando de reservatórios com grandes dimensões podemos dizer que V 1 = V 2 ≅ 0 , outro que vai embora!

Ficamos com:

H r e q u e r i d o = h b o m b a = z 2 - z 1 + h L , t o t a l

O problema propõe uma mudança! No caminho entre a bomba e o reservatório 2 tem uma válvula, que originalmente esta 100 %   aberta e qual vai ser a mudança então?

Vamos fechar um pouquinho essa válvula, agora ela vai ficar 50 % aberta o que vai acontecer com as curvas da bomba e do sistema? O ponto de operação? E a vazão no ponto de operação?

Se a bomba permanece a mesma, então a curva característica da bomba permanece igual!

Para responder as outras perguntas, vamos pensar no que acontece com a redução da abertura da válvula...

Bem, a perda de carga é significativamente maior! E a medida que a vazão aumenta a perda de carga aumenta mais ainda! Como z 1 e z 2 permanecem iguais essa vai ser a única fonte de mudança no H r e q u e r i d o e se h L , t o t a l aumenta, logo H r e q u e r i d o também aumenta!

Mas como discutimos, ele aumentará juntamente com o aumento da vazão, assim:

A nova curva do sistema é a verdinha pontilhada! Como podemos ver o ponto de operação muda, assim H aumenta no novo ponto de operação de V ˙ diminui!!

Resposta

A vazão diminui no novo ponto de operação.

Ver Outros Exercícios desse livro

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