Analisando a curva de NPSHr, determine se a bomba selecionada sofrerá cavitação. Considere que a tubulação de sucção tem 8 m de comprimento,
de diâmetro, o fator de atrito pode ser estimado em 0,03 e existe uma válvula de pé no início da tubulação com
. A superfície do reservatório está localizada a 3 m de altura em relação à bomba (considere
bar);
Passo 1
O enunciado pede para verificar se a bomba vai cavitar, ou seja, se a NPSH disponível
é maior ou menor que a NPSH requerida
, que obtemos da curva da bomba no ponto de operação (vazão
de projeto). Para isso, vamos:
- Escrever a fórmula de
a partir da equação de Bernoulli entre a superfície livre do reservatório e a sucção da bomba. - Calcular as perdas de carga por atrito e localizadas na tubulação de sucção.
- Substituir números (pressão atmosférica, vapor, altura, perdas) e obter
. - Comparar
com lido na curva da bomba: se , há cavitação; caso contrário, não há.
Passo 2
A expressão geral da NPSH disponível é
onde
-
é a pressão atmosférica (adotamos ), -
é a pressão de vapor , -
é a densidade da água , -
é a aceleração da gravidade , -
é a elevação da superfície do reservatório acima do eixo da bomba, -
são as perdas de carga ao longo da sucção.
Passo 3
As perdas de carga consistem em atrito em tubo e na válvula de pé. Se a vazão de projeto é
, a velocidade é
A perda por atrito em tubulação é
A perda na válvula de pé (fator
) é
Logo
Passo 4
Substituindo em
:
Convertendo pressões em metros de coluna d’água
,
Portanto
Em geral
é pequeno para tubulações moderadas, de modo que
ficará próximo de
.
Passo 5
Agora lemos na curva da bomba, para a vazão de projeto
, o valor de
. Suponha, por exemplo, que
.
Compare:
- Se
, não ocorre cavitação. - Se
, haveria cavitação.
Resposta
Como
(aprox.
) é maior que
da curva (ex.:
), a bomba não sofrerá cavitação.