Verifique as condições de cavitação do sistema de bombeamento que se encontra a 600 m de altitude (Patm = 9,28 \mathrm{~m} ), operando a uma temperatura de 30^{\circ} \mathrm{C}. Esse sistema possui altura geométrica igual a 54 m e altura de recalque igual a 48,5 \mathrm{~m}. O comprimento total da tubulação de sucção é 5,1 \mathrm{~m} e o comprimento equivalente de peças instaladas é 2,3 m. O material das tubulações e peças é aço soldado comum (envelhecido 10 anos). O diâmetro das tubulações é 150 mm e a vazão a ser bombeada é 150 \mathrm{l} / \mathrm{s}. O NPSH requerido informado pelo fabricante para a referida vazão é 2,0 \mathrm{~m}.
Passo 1
O enunciado pede para verificar se há risco de cavitação, ou seja, comparar o NPSH disponível no ponto de sucção da bomba (NPSH_A) com o NPSH requerido pelo fabricante (NPSH_R = 2{,}0 m). Vamos seguir estes passos:
calcular a altura de sucção estática (diferença entre a altura geométrica e a altura de recalque),
obter a pressão de vapor do fluido a 30^\circC em cabeças de água,
determinar a velocidade no tubo e o fator de atrito para a tubulação de sucção,
calcular as perdas de carga de sucção,
aplicar a fórmula do NPSH_A e
comparar com o NPSH_R.
Passo 2
Calcular a altura estática de sucção H_s e a pressão de vapor em cabeça de água.
A altura geométrica total é 54 m e a altura de recalque é 48{,}5 m, logo
H_s = 54 - 48{,}5 = 5{,}5\text{ m}.
A pressão de vapor de água a 30^\circC é aproximadamente p_{\rm vap}=4{,}24 kPa, que em cabeças de água vale