Calcule a potência da bomba que recalca
de água.
Passo 1
O enunciado pede: “Calcule a potência da bomba que recalca
de água.”
Informações fornecidas: fluxo volumétrico .
Informações que não foram dadas (necessárias para um valor numérico completo): a altura manométrica a ser vencida pela bomba (carga ou head) em metros e a eficiência da bomba
(adimensional, entre 0 e 1).
Portanto, com os dados do enunciado só podemos transformar e montar a fórmula geral; para um número final preciso é necessário conhecer e
.
Informações fornecidas: fluxo volumétrico
Informações que não foram dadas (necessárias para um valor numérico completo): a altura manométrica a ser vencida pela bomba (carga ou head)
Portanto, com os dados do enunciado só podemos transformar e montar a fórmula geral; para um número final preciso é necessário conhecer
Passo 2
Conceito e fórmula básica — o que é potência de bomba:
A potência hidráulica fornecida à água (energia por unidade de tempo) é a potência necessária para elevar a massa de água contra a gravidade numa altura . A fórmula é
A potência hidráulica fornecida à água (energia por unidade de tempo) é a potência necessária para elevar a massa de água contra a gravidade numa altura
onde:
-
é a densidade da água, normalmente ; -
é a aceleração da gravidade, ; -
é o fluxo volumétrico em ; -
é a carga (head) em .
A potência elétrica ou mecânica que a bomba precisa fornecer no eixo (potência de eixo) é maior que a potência hidráulica devido às perdas internas; relaciona-se por
onde
é a eficiência da bomba (por exemplo
para
).
Passo 3
Conversão do fluxo e cálculo do fator numérico:
Converter de
para
:
Converter
Calcular a massa por unidade de tempo (vazão mássica):
Calcular o fator
:
ou seja, a potência hidráulica vale
em watts, com
em metros.
Passo 4
Expressão final e como usar na prova:
A potência no eixo da bomba (aquela que você deve calcular para especificar motor) é
A potência no eixo da bomba (aquela que você deve calcular para especificar motor) é
onde
é a carga em metros e
a eficiência (número entre
e
).
Exemplo didático (para você ver como aplicar): se e
,
Exemplo didático (para você ver como aplicar): se
Use esse procedimento na prova: converta
, calcule
, multiplique por
e divida por
.