10.12 Uma bomba centrífuga, projetada para bombear água a
, tem as seguintes dimensões
Parâmetro
Entrada
Saída
Raio,
75
150
Largura da pá, b (mm)
7,5
6,25
Ângulo da pá,
(grau)
25
40
Desenhe o diagrama de velocidades de entrada. Determine a velocidade de projeto, se a velocidade de entrada não possuir componente tangencial. Trace o diagrama de velocidades de saída. Determine o ângulo absoluto do escoamento de saída (medido em relação à direção normal). Avalie a altura de carga teórica desenvolvida pela bomba. Estime a mínima potência mecânica entregue à bomba.
Parâmetro | Entrada | Saída |
Raio,
|
75 | 150 |
Largura da pá, b (mm) | 7,5 | 6,25 |
Ângulo da pá,
|
25 | 40 |
Passo 1
O enunciado trata de uma bomba centrífuga que bombeia água com vazão
L/s (
/s). Temos raio de entrada
mm, largura da pá na entrada
mm e ângulo da pá na entrada
. No leito temos raio de saída
mm, largura
mm e ângulo
.
Conteúdo: triângulos de velocidades, equação de Euler para turbomáquinas e potência hidráulica.
Conteúdo: triângulos de velocidades, equação de Euler para turbomáquinas e potência hidráulica.
Passo 2
Calcular a velocidade radial na entrada e a velocidade periférica de projeto.
A área no degrau da pá é
A área no degrau da pá é
Logo
Como não há componente tangencial absoluta na entrada (
), o triângulo de entrada impõe
A velocidade angular é
isto é
Passo 3
Triângulo de velocidades na entrada:
– é puramente radial com módulo
m/s.
– é tangencial com
m/s.
– A velocidade relativa fecha o triângulo, com
–
–
– A velocidade relativa
e
.
Passo 4
Na saída temos área
e
A velocidade periférica é
Do triângulo de saída, com
, vem
Passo 5
Ângulo absoluto de saída em relação à direção normal (radial):
Passo 6
Altura de carga teórica pela equação de Euler:
Passo 7
Potência mínima mecânica entregue à bomba:
Resposta
Triângulo de entrada:
Ângulo absoluto de saída
Altura teórica
Potência mínima