Uma bomba radial gira a 3.600 [RPM] e possui: i) diâmetro de entrada
[cm], ii) diâmetro de saída
, iii) largura da pá na entrada
, iv) ângulo construtivo na entrada
e v) ângulo construtivo na saída
. Considerando que se trata de uma bomba radial de área constante, calcule a vazão e as componentes
e Cu .
Passo 1
Vamos começar resumindo os dados e o que vamos usar: temos uma bomba radial que gira a 3600 RPM, com diâmetros de entrada e saída, larguras de pá e ângulos construtivos. O conteúdo principal aqui é a análise dos triângulos de velocidade (absoluta, relativa e periférica) e a equação de continuidade para fluxo constante em área radial.
Passo 2
Como a bomba é de área constante, a área de fluxo na entrada e na saída são iguais: A₁ = A₂. Usamos A = 2π r b. Logo,
nonde
Passo 3
Passando para o número de Reynolds de giro em rad/s e velocidades periféricas:
Em seguida:
Passo 4
No ponto de entrada, o escoamento chega radial (com componente tangencial C_{u1}=0). Pelo triângulo de velocidades: o ângulo relativo β₁ é dado por tan
β₁ = C_r/U₁, portanto
β₁ = C_r/U₁, portanto
Passo 5
A vazão Q é então
Passo 6
Calculada C_r e Q, obtemos W₄ (magnitude da velocidade relativa na entrada) com
Passo 7
No ponto de saída, o ângulo relativo β₂ satisfaz tan
β₂ = C_r/W_{2u}, onde W_{2u} = U_2 - C_{u2}. Assim:
β₂ = C_r/W_{2u}, onde W_{2u} = U_2 - C_{u2}. Assim:
Passo 8
Finalmente, a magnitude da velocidade relativa na saída W₅ é