A MECÂNICA DOS FLUIDOS PARA ENGENHARIA QUÍMICA

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ME5330 – MECÃNICA DOS FLUIDOS PARA ENGENHARIA QUÍMICA

EXP. 2 – BOMBA VIBRATÓRIA – ANAUGER DESLOCAMENTO POSITIVO - LEVANTAMENTO DE CURVA CARACTERÍSTICA

Bruno Kohlemann 15.115.235-2

Camila Slavov 11.215.211-1

Miguel Tito 11.214.076-9

Mirian Carla 11.214099-1

Rafael Irikura11.115.717-8  

TURMA: 240

Sumário

1. Introdução / Objetivo............................................................................01

1. Revisão Bibliográfica............................................................................01

1. Fundamentos Teóricos..........................................................................02

1. Procedimento Experimental..................................................................04

1. Resultados e Discussão.........................................................................04

1. Conclusões............................................................................................06

1. Referências Bibliográficas....................................................................07

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1. Introdução / Objetivo

Este experimento tem como objetivo verificar o funcionamento da bomba de deslocamento positivo e comparar a curva característica do fabricante com a curva experimental.

1. Revisão Bibliográfica

A bomba Anauger 800 (fig. 1) trabalha submersa no fluido desloca um volume fixo do mesmo, independentemente das condições de pressão na saída, sendo assim uma bomba de deslocamento positivo.

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Figura 1: Bomba de submersão utilizada no experimento

Essas bombas são utilizadas para drenagens de locais inundados como, por exemplo, estacionamentos subterrâneos.

Este dispositivo funciona a partir da variação do campo magnético que faz com que haja a sucção do fluido pela canopla interna ao se movimentar, em função desse campo, assim saindo pela parte superior da bomba.

Diferentemente das centrifugas deve-se manter um cuidado especial com o equipamento, pois quando se trata de uma bomba de deslocamento positivo, deve-se ter na tubulação de saída, alguma válvula de segurança (alívio de pressão), já que se fecharmos a válvula da tubulação principal e a bomba continuar em funcionamento a tubulação ou a bomba podem sofrer graves danos devido a um grande aumento da pressão do duto ao interromper o escoamento.

1. Fundamentos Teóricos

A figura 2 representa o experimento realizado em laboratório

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Figura 2: representação da instalação hidráulica do laboratório

Onde:

h1 – Altura do fluido até a saída da bomba

h2 – Altura da superfície do fluido até a tampa do tanque

h3 – Altura da tampa do tanque até o manômetro

Pm(s) – Pressão manométrica da saída da bomba

Vazão

A vazão pode ser obtida através do preenchimento do volume do tanque, o qual tem a área da base é conhecida e a altura do fluido pode ser acompanhada pelo piezômetro (fig. 3) instalado ao lado do tanque, em razão com o tempo levado para preenche esse Δh do tanque, assim:

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Onde:

Δh – diferença de altura coletada no piezômetro

 A – área do tanque menor, o qual recebe o fluido.

 t – tempo em que se obtém o Δh

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Figura 3: Piezômetro acoplado ao tanque

Carga manométrica da bomba

Aplicando a equação da energia do nível (0) do reservatório principal, até a saída da bomba (s); (com PHR em (s)):

H0 + HB = HS + HPo,e

Z0 + HB =         e          Ps = Pms + .h3 + h2 +.h1[pic 7][pic 8][pic 9][pic 10]

Substituindo:

h1 + HB = [pic 11]

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1. Procedimentos Experimentais

Abriu-se totalmente a válvula globo e então ligou-se a bomba.Fez-se a leitura do manômetro na saída da bomba e anotou-se como sendo a pressão do 1º ensaio (pressão mínima). Em seguida retirou-se o capuz da válvula de alívio, e com uma chave de fenda apertou-se a mola da válvula de alívio de forma que ela não abrisse, desativando a mesma, para não prejudicar a experiência. Escolheu-se x kgf/cm² como sendo a pressão do último ensaio (pressão máxima). Preencheu-se a coluna da pressão de saída na tabela de levantamento de dados e iniciou-se os ensaios a partir da pressão mínima, efetuando as outras leituras. Fechou-se lentamente e parcialmente a válvula globo até que a pressão do segundo ensaio fosse alcançada, efetuando as outras leituras, e assim, sucessivamente até o último ensaio.

1. Resultados e Discussões

H2=65 cm

H3 = 66 cm

Ab = 0,25 m2

Ensaios	∆h (mm)	t (s)	pms (kgf/cm2)	pms (Pa)
1	70	39,4	0,25	24516,63
2	60	44,53	1,00	98066,52
3	50	45,06	1,50	147099,78
4	40	41,75	2,00	196133,04
5	30	35,00	2,50	245166,30
6	20	26,31	3,00	294199,56

Tabela 1. Dados coletados

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Tabela 2: Vazões calculadas e velocidades na saída na bomba

Ensaios	Q(m3/s)	Vs (m/s)
1	4,44x10-4	1,41
2	3,37x10-4	1,07
3	2,77x10-4	0,882
4	2,39x10-4	0,761
5	2,14x10-4	0,681
6	1,90x10-4	0,605

        

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Ensaios	Hb (m)
1	3,91
2	11,37
3	16,36
4	21,35
5	26,35
6	31,35

Tabela 3. Alturas manométricas calculadas para cada ensaio