Uma bomba centrífuga impulsiona vazão de
, e adiciona uma carga de 20 m ao sistema, se a bomba opera com
de eficiência. Determine a potência consumida pela bomba (seja cuidadoso(a) com as unidades que irá usar). Resolver considerando: peso específico da água
ou
. (fator de conversão:
); Watts:
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede a potência consumida pela bomba:
- Vazão:
. - Carga adicionada (head):
. - Eficiência da bomba:
. - Peso específico da água fornecido:
(vou usar esse valor, que está no SI). - Fator de conversão:
.
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (explicadinha com calma):
- A potência hidráulica entregue ao fluido é a energia potencial por segundo que a bomba adiciona. Para água a potência hidráulica é dada por
Aqui:
-
é o peso específico do fluido em (que é ); diz quantos newtons de peso existem por metro cúbico de fluido. -
é a vazão volumétrica em . -
é a carga (head) em .
Unidade:. Ótimo — já dá potência em watts.
Passo 3
Calcular a potência hidráulica numérica passo a passo:
- Primeiro multiplicamos
por :
- Agora aplicamos a fórmula:
Verificação de unidade:
. Então a potência que vai para a água é
.
Passo 4
Relacionar eficiência e potência consumida pela bomba:
- A eficiência
é a razão entre a potência hidráulica útil e a potência elétrica/entrada:
- Então a potência de entrada (consumida pela bomba) é
Substituindo os valores:
Arredondando razoavelmente:
(aprox.
).
Passo 5
Converter para cavalos-vapor (
), se quiser comparar com motores: