Exercícios de NPSH e Cavitação - Lista de Exercícios Resolvida

Usa-se uma bomba centrífuga para transferir um solvente volátil de um tanque para outro. O solvente é um fluido newtoniano e incompressível e escoa na tubulação em regime plenamente turbulento. O relatório técnico das últimas 24 horas mostra que, às 10 horas, a referida bomba operava com carga positiva de sucção (CPS) disponível igual à requerida, e que, no referido período, a temperatura ambiente variou, conforme mostra a 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, a bomba:

Dado: A carga positiva de sucção (CPS) corresponde ao termo da língua inglesa Net Positive Suction Head (NPSH).

1. pode ter operado sob cavitação entre 10 h e 16 h.
2. operou as 24 horas sob cavitação.
3. operou as 24 horas sem cavitação.
4. operou sob cavitação entre 0 h e 10 h e entre 16 h e 24 h.
5. operou sob cavitação entre 2 h e 4 h.

Em determinada indústria, a bomba centrífuga X será substituída pela Y que, sabe-se de antemão, vai operar com uma vazão maior que a de X. Designando a carga positiva de sucção disponível das bombas X e Y por, respectivamente, CPSX e CPSY, considerando que o regime de escoamento com a bomba X era plenamente turbulento e mantidas inalteradas as demais variáveis envolvidas, a razão CPSY/CPSX é:

Dado: A carga positiva de sucção (CPS) corresponde ao termo da língua inglesa Net Positive Suction Head (NPSH).

Deseja-se bombear água a de um poço aberto, com profundidade de , à vazão de , através de um tubo de aço comercial de de diâmetro (schedule 40). Utiliza-se uma bomba que tem um NPSHR de a esta vazão. Qual é a altura máxima em relação à superfície do líquido no reservatório em que a bomba pode ser posicionada, tal que não haja cavitação?

DADOS:

• escoamento permanente, incompressível, turbulento (no duto)

Explique o que é cavitação e cite alguns de seus efeitos.

Caso uma bomba em operação sofra cavitação, uma das medidas que deve ser adotada para corrigir o problema é

1. aumentar o nível de líquido no reservatório que alimenta a bomba.
2. deslocar a bomba para um ponto mais distante do reservatório de alimentação.
3. instalar uma camada de isolamento térmico na linha de descarga da bomba.
4. reduzir o diâmetro da tubulação.