BOMBAS DE DESLOCAMENTO POSITIVO , DINÂMICAS E

CENTRÍFUGAS.

BIANCA COPPO VENTORINBRUNA LYRIO PIN

CAMILA C. DE OLIVEIRA SANTOS JULIO PANSIERE ZAVARISE

KAMILLA SOARES LUZ

DET08181-FENÔMENOS DE TRANSPORTE I

BOMBAS DE DESLOCAMENTO POSITIVO

• Em cada projeto, o fluido é sugado para um volume em expansão e, em seguida, é empurrado à medida que aquele volume se contrai, mas os mecanismos que causam essa variação de volume difere bastante entre os diversos projetos. Sendo alguns destes:

• Bomba peristáltica de tubo flexível ;

• Cames giratórios com lóbulos sincronizados;

• Engrenagens com travamento;

• Parafusos.Exemplos de bomba de deslocamento positivo.

EXEMPLO DE FUNCIONAMENTO

• Os dois rotores são sincronizados por uma caixa de engrenagem externa, de modo que girem a mesma velocidade angular, mas em sentidos opostos.

• No diagrama, o rotor superior gira na direção horária e o rotor inferior, na direção anti-horária, sugando fluido da esquerda e descarregando-o na direita.

Quatro fases na operação de uma bomba giratória de dois lóbulos, um tipo de bomba por deslocamento positivo.

CARGA LÍQUIDA X CAPACIDADE

BOMBAS DINÂMICAS

Escoamento Centrífugo:• Entrada: Axialmente no

centro;

• Saída: Radialmente no

raio externo.

Escoamento Axial:• Entrada/saída: Axialmente,

em geral na parte externa da

bomba(bloqueio exercido pelo

eixo, motor, etc).

BOMBAS DINÂMICAS

Escoamento Misto:• Intermediário entre as bombas

Centrífuga e Axial;

• Entrada: axial;

• Saída: com ângulo entre radial e

axialmente.

BOMBAS CENTRÍFUGAS

• Característica geral: possuem formato interno de caracol (voluta).

• Aplicações: máquinas de lavar, secador de cabelo, coifas de cozinha, compressores de ar (automóveis), bomba de água de motores de carro.

ESTRUTURA DA BOMBA CENTRÍFUGA

(a jusante)

• Entrada: O fluido entra pela parte média oca da bomba por succão encontrando as pés giratórias.

• Saída : O escoamento sai do rotor após ganhar velocidade e pressão à medida que é lançado radialmente pra fora na direção da voluta.

• Em situações de fluido incompressível e com diâmetros de entrada e saída iguais a velocidade media na entrada e saída é constante e a bomba centrífuga promove apenas a elevação da pressão.

FUNCIONAMENTO GERAL

a)Pás radiais/pás retas: tem geometria simples possuem a maior elevação de pressão pra diferentes vazões volumétricas mas essa pressão diminui rápido após a eficiência máxima.b)Pás inclinadas pra trás: mais comum e mais eficiente pois o fluido escoa de dentro pra fora das passagens das pás com um mínimo de rotação.c)Pás inclinadas para frente: produzem um aumento de pressão constante , mesmo sendo a mais baixa das outra duas. Possuem mais pás porém em menor tamanho e são mais eficientes que as pás retas.

PÁS DE BOMBAS CENTRÍFUGAS

• Feitas de forma que cada bomba atinja o mesmo fornecimento livre.

• Fornecimento livre = vazão volumétrica máxima a carga líquida zero.

• Podem variar dependendo do projeto.

CURVAS DE DESEMPENHO:

Com base na figura abaixo :

Sendo: • V1,n e V2,n as velocidades normais. • r1 e r2 os raios e b1 e b2 larguras, da entrada e da saída,

respectivamente.

• Pela vazão volumétrica: sendo a vazão de entrada igual a vazão de saída:

Velocidade das pás:

VELOCIDADE DAS PÁS:

• Fazendo a consideração que o escoamento é tangente em todas as partes à superfície da pa observando sob uma estrutura de referência que gira com a pá;

• Condição de entrada sem choque;• Vetores velocidade relativa são paralelos as superfícies das

pás adicionando vetorialmente a velocidade tangencial trigonometricamente podemos chegar ao vetor velocidade absoluta do fluido na entrada e saída da pá:

VELOCIDADE DAS PÁS:

• Da visualizacão frontal de uma pá (inclinada para trás) de um rotor.

• Velocidade tangencial na entrada e saida:

Ângulo do bordo de ataque :ângulo da pá reativo direção tangencial reversa de .Ângulo de defesa : ângulo da pá reativo direção tangencial reversa de .

VELOCIDADE DAS PÁS

• Conservação do momento angular de um volume de controle que cerca as pás do ao

• Consideramos os ângulos e entre velocidade absoluta e que o escoamento entra com velocidade absoluta ao redor de toda circunferência de raio e sai com ao redor de .

• O momento angular é definido por e apenas as velocidades tangenciais importam. O torque de eixo é dado pela variação de torque na entrada e na saida pela equação de turbomáquina de Euler:

TORQUE DE MOVIMENTO GIRATÓRIO

• Em função de e :

• Para analíse com portanto a potência da água é equivalente a pontência de eixo, logo:

• Assim temos:

TORQUE DE MOVIMENTO GIRATÓRIO

EQUAÇÃO DE BERNOULLI-SISTEMA DE REFERÊNCIA GIRATÓRIO:

• Aplicando a Lei dos Cossenos :

• g• G

• d

• 2

a) Perda por escoamento circulatório; b) Perda por passagem.

QUANTIDADE DE PÁS

CARGA LÍQUIDA x VAZÃO EM VOLUME DA BOMBA:

Condições do projeto da Bomba centrífuga : • Manter b1,b2,r1,r2, β1, β2 e ω fixos. • V1,t=0.Equações: • (I)• (II)• (III) Substituindo II e III em I: