Curvas características das bombas são representações gráficas que traduzem o funcionamento da bomba, obtidos através de ensaios do fabricante, que fazem a bomba vencer diversas alturas manométricas com diversas vazões, verificando também a potência absorvida e a eficiência da bomba. A altura manométrica (Hm) desenvolvida pela bomba será igual a pressão de descarga (medida na tubulação de recalque) menos a pressão de sucção através da fórmula:
H_{m}=\left(\frac{P_{R}}{\gamma}-\frac{P_{S}}{\gamma}\right)
  • valor da altura manométrica desenvolvida pela bomba normalmente conhecida como altura shut-off, corresponde a uma condição de:
    ◯ Pressão mínima;
    ◯ A partir deste valor a capacidade de elevação vai subindo gradativamente.
    ◯ Vazão nula;
    ◯ Altura manométrica nula;
    ◯ Encontro entre a curva de sistema e a curva característica da bomba quando plotado no mesmo gráfico.

Passo 1

O enunciado pergunta qual das alternativas descreve corretamente o “valor da altura manométrica desenvolvida pela bomba normalmente conhecida como altura shut-off”. Informações dadas:
  • Fórmula da altura manométrica:
H_{m}=\left(\frac{P_{R}}{\gamma}-\frac{P_{S}}{\gamma}\right)
  • As alternativas disponíveis são:
    • Pressão mínima;
    • A partir deste valor a capacidade de elevação vai subindo gradativamente.
    • Vazão nula;
    • Altura manométrica nula;
    • Encontro entre a curva de sistema e a curva característica da bomba quando plotado no mesmo gráfico.

Passo 2

Entender a fórmula e os termos: na fórmula \,H_{m}=\left(\dfrac{P_{R}}{\gamma}-\dfrac{P_{S}}{\gamma}\right)\,,
  • \,P_{R}\, é a pressão de descarga (no lado de recalque);
  • \,P_{S}\, é a pressão na sucção;
  • \,\gamma\, é o peso específico do fluido (por exemplo, para água \gamma\approx9810\\ \mathrm{N/m^{3}});
  • \,H_{m}\, é a altura manométrica que a bomba “desenvolve” para vencer a diferença entre descarga e sucção.
    Fisicamente, \,H_{m}\, representa a energia por unidade de peso que a bomba acrescenta ao fluido — costuma ser expressa em metros.

Passo 3

O que é “shut-off head” (altura shut-off) na prática da bomba:
  • Em ensaios e curvas características de bomba (gráficos \,H_{m} versus vazão \,Q), a curva típica da bomba cai quando a vazão aumenta: a bomba fornece menor altura \,H_{m} quando a vazão é maior.
  • No extremo à esquerda dessa curva, quando a válvula de descarga está totalmente fechada, a vazão que passa pela bomba é praticamente zero. Nessa condição a bomba ainda tenta girar e desenvolve a maior altura possível — esse valor máximo de \,H_{m} é chamado de “shut-off head”.
  • Em outras palavras: shut-off head é o valor de \,H_{m}\, medido quando \,Q=0 (vazão nula), ou seja, quando a bomba está funcionando com a tubulação de saída fechada.

Passo 4

Analisando cada alternativa com base na definição:
  • “Pressão mínima”: incorreto — shut-off head é um valor máximo de altura (pressão diferencial) que a bomba consegue quando não há vazão, não uma pressão mínima.
  • “A partir deste valor a capacidade de elevação vai subindo gradativamente.”: incorreto/enganoso — a capacidade de elevação (altura) não “sobe a partir deste valor”; na verdade a curva mostra que a altura diminui quando a vazão aumenta; o shut-off é o ponto de maior altura (não um ponto a partir do qual ela sobe).
  • “Vazão nula”: corresponde exatamente à definição prática de shut-off head — é a condição de válvula fechada / fluxo zero onde a bomba alcança sua altura máxima.
  • “Altura manométrica nula”: incorreto — altura nula seria \,H_{m}=0, que seria o contrário do shut-off (shut-off é tipicamente o valor máximo de \,H_{m}).
  • “Encontro entre a curva de sistema e a curva característica da bomba quando plotado no mesmo gráfico.”: incorreto — esse encontro é o ponto de operação (ponto de funcionamento) do conjunto bomba+rede, não o shut-off head (que é um ponto extremo da curva da bomba, independentemente da curva do sistema).

Passo 5

Exemplo numérico simples (para fixar): suponha \,P_{R}=300\,000\\ \mathrm{Pa}, \,P_{S}=100\,000\\ \mathrm{Pa} e \,\gamma=9810\\ \mathrm{N/m^{3}}. Então
H_{m}=\left(\frac{300\,000}{9810}-\frac{100\,000}{9810}\right)=\frac{200\,000}{9810}\approx 20,39\\ \mathrm{m}.
Esse valor é um exemplo do que a bomba poderia desenvolver se nessa condição a vazão fosse nula (vávula fechada). Reforce: shut-off head é um valor positivo e geralmente o maior ponto da curva \,H_{m}(Q) em Q=0.

Passo 6

Resumo conceitual e encorajamento: a definição prática e as curvas da bomba mostram claramente que shut-off=head corresponde à condição de fluxo fechado, ou seja, vazão zero. Isso é muito usado em ensaios de fabricante (medem \,H_{m} para várias vazões, incluindo a condição \,Q=0). Fica tranquilo: na prova, quando ver “shut-off” pense imediatamente em tubulação fechada e vazão nula — é uma das definições que costumam cair direto.

Resposta

Vazão nula.

Exercícios relacionados