As Bombas Centrifugas

Experimento : Bombas centrífugas

1. Objetivo:

Determinar a curva característica de uma bomba centrífuga.

2 Considerações teóricas:

O escoamento interno de um fluido em tubulações sofre forte influência das paredes, dissipando energia devido ao atrito. As partículas em contato com a parede adquirem a velocidade da parede, ou seja, velocidade nula, e passam a influir nas partículas vizinhas através da viscosidade e da turbulência, dissipando energia. Essa dissipação de energia provoca uma redução da pressão total do fluido ao longo do escoamento que é denominada Perda de Carga.

A interpretação física da perda de carga é expressa como uma perda de energia mecânica por unidade de massa de fluido em escoamento. A perda de carga pode ser distribuída ou localizada, dependendo do motivo que a causa. Na perda de carga distribuída, a parede dos dutos retilíneos causa uma perda de pressão distribuída ao longo do comprimento do tubo, fazendo com que a pressão total vá diminuindo gradativamente ao longo do comprimento. A perda de carga localizada é causada pelos acessórios de canalização, isto é, as diversas peças necessárias para a montagem da tubulação e para o controle do fluxo do escoamento, que provocam variação brusca na velocidade, em módulo ou direção intensificando a perda de energia nos pontos onde estão localizadas. A perda de carga total é considerada como a soma das perdas distribuídas, devidas aos efeitos de atritos no escoamento completamente desenvolvido em tubos de seção constante, com as perdas localizadas, devidas a entradas, acessórios, mudanças de áreas etc¹. A necessidade de um processo mais eficiente nas indústrias faz com que diversos pontos do processo produtivo utilizem à associação de bombas. Sendo que diversas razões levam a essa necessidade, dentre elas: a inexistência de bombas com vazões pretendidas e a falta de um equipamento com capacidade de alcance a grandes alturas manométricas. A associação em série é utilizada para suprir sistemas que possuem grandes alturas manométricas, diferentes condições de pressão entre os reservatórios e estes precisam ser abastecidos sucessivamente². Já as associações em paralelo são utilizadas no abastecimento de água de cidades e indústrias³.

O ponto de operação de uma bomba selecionada pode ser avaliado através de gráficos da Altura manométrica (H) X Vazão (Q) que apresentam comportamento similar ao da Figura 1 e podem ser encontrados nos catálogos de especificação dos fabricantes.

[pic 1]

Figura 1: Modelo de curvas características de bombas centrífugas.

Fonte:http://pt.wikipedia.org/wiki/Bomba_centr%C3%ADfuga 

A linha superior representa a energia fornecida pela bomba em funcionamento e a linha inferior representa a energia requerida pelo sistema para vencer todas as perdas de carga e aumentar a velocidade do fluido. O ponto de encontro destas duas linhas é o ponto de operação da bomba no respectivo sistema.

3. Equipamentos e Materiais

- 1 sistema de bombeamento, com tubulação mista de PVC e aço, acoplado a rotâmetros e acessórios de tubulação;

- 1 vacuômetro;

- 1 manômetro;

- Água proveniente de um tanque;

4. Procedimento Experimental

Ligar o sistema de bombeamento, composto por uma bomba centrífuga acoplada a uma tubulação mista de PVC e aço, com os seguintes acessórios: curva de raio longo, entrada de borda, válvula de crivo, joelho, válvula gaveta, válvula globo, T bilateral, rotâmetros.

Após o acionamento da bomba, fazer 10 (dez) medições de variações de vazão, através da regulagem de uma válvula gaveta instalada no recalque. Para cada regulagem da válvula, efetuar a leitura da vazão (nos rotâmetros instalados após a válvula gaveta) e leitura da pressão em dois pontos: um na sucção através de um vacuômetro, e um no recalque através de um manômetro.