Exercícios de Cavitação em bombas - Lista de Exercícios Resolvida

A bomba de 28 pol de diâmetro da figura a 1170 rpm 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 mm de diâmetro a montante da bomba, a que distância abaixo da superfície deverá ficar a entrada da bomba para evitar cavitação?

(Adaptada) Caso uma bomba em operação sofra cavitação, cite medidas que devam ser adotadas para corrigir esse problema em termos de:

1. Nível de líquido no reservatório que alimenta a bomba.
2. Diâmetro da tubulação.
3. Velocidade de rotação da bomba.

(Adaptada) Usa-se uma bomba centrífuga para transferir um solvente volátil de um tanque para outro. O solvente pode ser considerado como um fluido newtoniano e incompressível, com escoamento em regime plenamente turbulento. O relatório técnico das últimas mostra que, às , a referida bomba operava com carga positiva de sucção disponível () igual à requerida () e que, no referido período, a temperatura ambiente variou conforme mostrado na tabela abaixo:

Sabendo-se que os tanques, a tubulação e a bomba estão permanentemente expostos ao meio ambiente e que as demais variáveis envolvidas permaneceram inalteradas no referido período, estime por quanto tempo a bomba operou sob cavitação.

(Adaptada) Um modelo reduzido de bomba de 300 mm, fornecendo água a 50°C a 60 L/s e 1200 rpm começa a cavitar quando a pressão de entrada e a velocidade forem 65 kPa absoluta e 3,4 m/s, respectivamente. Encontre a NPSH requerida por um protótipo que é 4 vezes maior

e gira a 600 rpm.

(Adaptada) Um modelo reduzido de bomba de 200 mm, fornecendo água a 82°C a 50,5 L/s e 2400 rpm começa a cavitar quando a pressão de entrada e a velocidade forem 82,7 kPa absoluta e 6,1 m/s, respectivamente. Encontre a NPSH requerida.

(Adaptada) Em determinada indústria, a bomba centrífuga será substituída pela que, sabe-se de antemão, vai operar com uma vazão maior que a de . Designando a carga positiva de sucção disponível das bombas e por, respectivamente, e , considerando que o regime de escoamento com a bomba era plenamente turbulento e mantidas inalteradas as demais variáveis envolvidas, determine qual das cargas é maior ( ou ).

Dado: A Carga Positiva de Sucção () corresponde ao termo da língua inglesa Net Positive Suction Head ().

(Adaptada) Com relação ao fenômeno de cavitação, analise as afirmativas abaixo:

1. Os principais inconvenientes da cavitação são barulho, vibração, alteração das curvas características e danificação dos materiais.
2. Para que não ocorra cavitação em bombas, é necessário que o requerido seja maior que o disponível.
3. Uma forma de evitar a cavitação é reduzir as perdas de carga na sucção e aumentar o diâmetro dos tubos e conexões.

Qual(is) das afirmações é(são) verdadeira(s)?

(Adaptada) Uma bomba de 18 pol de diâmetro de rotor opera em água no ponto de melhor rendimento a 1760 rpm. A NPSH obtida experimentalmente é de 4,9 m, e a perda por atrito entre a entrada e a bomba é 6,7m. Para evitar cavitação, será suficiente se a entrada da bomba for posicionada 2,7 m abaixo da superfície de um reservatório ao nível do mar?