Determinar: (a) a potência, e (b) o rendimento de uma bomba centrífuga de fluxo radial, cujo torque é T, a velocidade angular de rotação das pás é
(constante), o peso específico do fluido em contato com a bomba é
, a carga manométrica da bomba é
, e a vazão do escoamento é Q .
Passo 1
O enunciado pede a potência e o rendimento de uma bomba centrífuga de fluxo radial em regime permanente. Sabemos que a bomba recebe um torque
aplicado ao eixo girante que se move com velocidade angular constante
, e que ela transfere energia ao fluido caracterizada por uma carga manométrica
. A vazão de escoamento é
e o peso específico do fluido é
. Para resolver usamos:
- A definição de potência mecânica no eixo: torque vezes velocidade angular.
- A definição de potência hidráulica (útil): peso de fluido por segundo vezes a carga.
- O rendimento é a razão entre potência útil e potência fornecida.
Passo 2
A potência mecânica fornecida ao eixo da bomba é dada por
Passo 3
A potência hidráulica (útil) entregue ao fluido é o produto do peso por segundo de fluido pela carga manométrica, ou seja,
Passo 4
O rendimento
da bomba é a razão entre a potência hidráulica útil e a potência mecânica fornecida:
Resposta
(a)
(b)
(b)