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BOMBAS E TURBINAS

BOMBAS DE DESLOCAMENTO POSITIVO

TURBOMÁQUINAS

TIPOS DE BOMBAS

BOMBAS DE DESLOCAMENTO POSITIVO

Exemplos – bomba de bicicleta, coração, bomba peristáltica.

Módulo 2

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hD

BOMBAS DE DESLOCAMENTO POSITIVO – provocam o escoamento de uma quantidade finita de fluido, forçando o fluido a sair (ou a entrar) de um espaço fechado de volume variável no tempo. Em cada deslocamento, o trabalho realizado sobre o fluido aparece sob a forma de pressão estática sendo esta imposta pela carga contra a qual é necessário realizar trabalho.

TIPO DE ACTUAÇÃO

TIPOS DE BOMBAS DE DESLOCAMENTO POSITIVO

Pistão de acção duplaPistão de acção simples

Dois pistões de acção simples ou dupla

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São utilizadas quando se pretende um caudal baixo contra uma carga elevada

APLICAÇÃO MAIS FREQUENTE

Tempo (s)

Caudal

São dispositivos mecânicos que tanto extraem energia de um fluido (turbinas), como adicionam energia a um fluido (bombas), resultado de interacções dinâmicas entre o dispositivo e o fluido

TURBOMÁQUINAS

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Bomba

Energia eléctrica Eixo rotativo

Pás

Fluido

Turbina

Energia eléctrica Eixo rotativo

PásFluido

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Bombas Centrífugas

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Trabalho realizado pelas pás rotativas da hélice sobre o fluido, forças centrífuga e tangencial, que promovem um elevado aumento da energia cinética do fluido. Esta energia cinética é convertida em aumento de pressão à medida que o fluido escoa da hélice para o invólucro que a envolve.

Características de uma bomba centrífuga

Seja:

ha= o aumento de carga do fluido ao passar pela bombahs= a carga fornecida pelo veio (potência/caudal mássico)hL= a carga perdida na bomba

Ls hhah

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A potência ganha pelo fluido:

QhfP a

Aplicando a equação de energia entre a entrada e saída da bomba:

2gvv

zzγ

ppah

21

22

1212

Na maioria dos casos:

γpp

ah 12

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A eficiência global é afectada por três factores:

h- eficiência hidráulica, perda de carga na transmissão de energia das pás para o fluido, e em zonas de recirculação.

m- eficiência mecânica, perda no processo de transmissão de energia mecânica até ás pás, atrito mecânico

v- eficiência volumétrica, passagem de fluido por algumas componentes da bomba que não as pás, o que poderá induzir perdas adicionais por turbulência no fluido.

A eficiência global, :

veioW

fP

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Carga global de sucção positiva (NPSH)

No lado da sucção, a pressão é reduzida havendo possibilidade de aparecimento do fenómeno de cavitação.

Há dois tipos de NPSH: o da bomba (NPSHR), geralmente dado nas curvas características, e o da instalação (NPSHA)

ρgvp

2gρgsp

RNPSH2S v

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ρgvp

hρgatmp

ANPSHL1 z

RNPSHANPSH

L

h2gρg

p

ρgatmp 2

SS1

vz

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Selecção de uma bomba

L

hph 12 zz Em que hp é a carga que a bomba tem de fornecer

Em escoamento laminar

212 kQph zz

Em escoamento turbulento

kQph 12 zz

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Bombas em série e em paralelo

Em série- tanto o caudal como a carga ganha pelo fluido aumenta, mas atenção não duplica

Em paralelo- a curva obtém-se adicionando caudais para a mesma carga, contudo o caudal de funcionamento não duplica