24ª QUESTÃO
Classifique as Máquinas de Fluxo segundo a direção da conversão de energia e explique:
Passo 1
O enunciado pede para classificarmos as máquinas de fluxo (turbomáquinas) de acordo com a direção em que ocorre a conversão de energia: ou seja, se elas recebem energia mecânica e a transferem ao fluido, ou se recebem energia do fluido e a convertem em trabalho mecânico. O conteúdo envolve o conceito de conservação de energia em fluxos (primeira lei da termodinâmica) e a definição de turbomáquinas.
Passo 2
Uma turbomáquina é qualquer dispositivo em que um rotor em movimento interage com um fluido, aumentando ou diminuindo sua energia. A classificação segundo a direção de conversão baseia-se em quem é o “doador” e quem é o “receptor” de energia:
- Se o rotor recebe energia mecânica e a transfere ao fluido, é uma máquina de trabalho.
- Se o rotor recebe energia do fluido e a converte em trabalho mecânico, é uma máquina geradora ou turbina.
Passo 3
Máquinas de trabalho (ou mototurbomáquinas)
Aqui o eixo é acionado por um motor externo, fornecendo potência ao rotor, que transmite essa potência ao fluido na forma de elevação de pressão e/ou velocidade. Exemplos:
Aqui o eixo é acionado por um motor externo, fornecendo potência
- Bombas (líquidos incompressíveis)
- Ventiladores ou sopradores (gases com aumento moderado de pressão)
- Compressores (gases com aumento elevado de pressão)
Nestas máquinas, a energia mecânica do eixo aumenta a energia total do fluido.
Passo 4
Máquinas geradoras (turbinas)
O fluido, ao passar pelas pás, dá impulso ao rotor, fazendo-o girar. A energia total do fluido (pressão, velocidade, ou energia potencial) diminui, e essa diferença é convertida em trabalho mecânico de eixo. Exemplos:
O fluido, ao passar pelas pás, dá impulso ao rotor, fazendo-o girar. A energia total do fluido (pressão, velocidade, ou energia potencial) diminui, e essa diferença é convertida em trabalho mecânico de eixo. Exemplos:
- Turbinas hidráulicas (água em quedas)
- Turbinas a gás ou a vapor (expansão de gases)
Nestas máquinas, o fluido doa energia mecânica ao eixo.
Passo 5
Resumo das categorias:
1. Máquinas de trabalho – consomem potência externa para elevar a energia do fluido (bombas, compressores, ventiladores).
2. Máquinas geradoras (turbinas) – recebem energia do fluido e entregam potência ao eixo (turbinas hidráulicas, a gás, a vapor).
1. Máquinas de trabalho – consomem potência externa para elevar a energia do fluido (bombas, compressores, ventiladores).
2. Máquinas geradoras (turbinas) – recebem energia do fluido e entregam potência ao eixo (turbinas hidráulicas, a gás, a vapor).
Resposta
Máquinas de trabalho (bombas, ventiladores, compressores) e máquinas geradoras ou turbinas.