A CURVA CARACTERÍSTICA

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

IPUC - Departamento de Engenharia Mecânica

Programa de Graduação em Engenharia Mecânica

Thais Roberta Campos

CURVA CARACTERISTICA

Contagem

2015

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

IPUC - Departamento de Engenharia Mecânica

Programa de Graduação em Engenharia Mecânica

Thais Roberta Campos

CURVAS CARACTERITICAS

[pic 1]

Contagem

2015

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO        

1.1 Bombas centrifugas e curvas características _        

2 Objetivo        5

3 MATERIAS E METODOS _        7

4 RESULTADO E DISCUSSÃO        12

5 CONCLUSAO _        17

REFERÊNCIAS        18

1.INTRODUÇÃO

Desde o início da humanidade foi necessário artifícios para fornecer água para o aglomerado de seres humanos que se formavam, para isso foram desenvolvidas as máquinas de fluxo. As primeiras a serem desenvolvidas foram rodas de conchas e bombas de parafuso, que foram evoluindo para as diversas que existem hoje, como o secador de cabelo, os sistemas de refrigeração, entre outros.

Uma máquina de fluxo (Fig. 1) realiza ou extrai trabalho em relação a um fluido. Dentre elas existem as bombas e os compressores, “que consistem em um elemento rotativo, acionado por uma fonte de energia externa para aumentar a energia cinética do escoamento. Na sequência, um elemento desacelera o fluxo, aumentando, assim, sua pressão” (FOX).

Figura 1: Máquinas de Fluxo. (a) Bomba Axial (b) Compressor

[pic 2]

Fonte: (a) Weir Minerals (b) Energie+

1. Bombas centrifugas e curvas características

O projeto do rotor depende das condições de operação da bomba centrífuga, ou seja, a vazão (Q) e a altura manométrica (Hman). A rotação(n) e as dimensões do rotor são determinadas para que a bomba possa ter, nas condições de projeto, o maior desempenho. A bomba projetada ainda deverá operar em condições adversas às do projeto, atendendo às novas necessidades que surgirem. Geralmente, o fabricante, realiza testes e registra, sob a forma de curvas características, algumas das possibilidades de funcionando da bomba dentro de um determinado campo de aplicação.

Em situações mais comuns, a bomba trabalha acoplada a um motor elétrico de rotação constante. Se houver a necessidade de variar a vazão, são feitas alterações na abertura do registro de recalque. Uma bomba trabalhando nas condições de projeto deverá desempenhar o seu melhor rendimento (ηmáx), consumindo a potência (N) mínima; mas se as condições de trabalho são modificadas, é importante observar alterações no desempenho da bomba. Portanto, conhecer as curvas características das bombas possibilita a escolha correta do equipamento e permite fazer uma previsão do desempenho da máquina, quando houver necessidade de variar as condições de serviço.

A alteração na rotação da bomba provoca modificações em seu funcionamento e, consequentemente, nas curvas características; logo, demonstrar seu comportamento em outras rotações significa aumentar a gama de aplicações desta bomba. Pelas leis da semelhança mecânica, em pontos de mesmo rendimento situados sobre curvas de diferentes rotações, são válidas as equações de Rateaux, tornando simplificada a comparação entre os diferentes regimes de funcionamento.

Ao se projetar uma bomba, visa-se, especificamente, o recalque de determinada vazão em certa altura manométrica. Evidentemente, para estas condições, o projeto se desenvolve de modo a obter-se o máximo rendimento possível para a bomba.

        Entretanto, esta bomba poderá, dentro da faixa determinada pela economia, ser posta a recalcar vazões maiores ou menores que aquela para a qual foi projetada, mudando, porém, com a variação da vazão:

        - a pressão desenvolvida (altura manométrica)

        - a potência necessária ao acionamento

        - o rendimento da bomba

        Conclui-se, desta forma, que cada bomba tem um certo campo de aplicação em termos das grandezas que interferem em seu funcionamento, sendo de extrema utilidade precisar delimitar esse campo de uso, dentro de uma faixa de rendimentos considerada econômica.

        O objetivo é atingido, num primeiro estágio, através dos gráficos de seleção e, num estágio posterior, através das curvas características da bomba.

        Tais curvas características são diagramas que retratam o comportamento de uma bomba, mostrando o relacionamento de interdependência existente entre as grandezas que caracterizam o seu funcionamento.

        São obtidas nas bancadas de ensaios dos fabricantes e as principais curvas características são:

- (Hman, Q): retrata a variação da altura manométrica desenvolvida em função da vazão recalcada;

- (Rendimento, Q): mostra a variação do rendimento em função da vazão;

- (N, Q): espelha o relacionamento existente entre a potência necessária ao acionamento e a vazão recalcada.

2.Objetivo

Para a determinação adequada da bomba para o projeto da estação de bombeamento devem-se observar as curvas caraterísticas de cada opção, pois, apesar delas serem projetadas para uma determinada vazão a fim de recalcar até uma altura determinada, elas podem operar com volumes por unidade de tempo maior ou menor. No entanto, essas variações alteram a pressão desenvolvida, a potência necessária para o acionamento e o rendimento da bomba.