Dimensionar um sistema de recalque, que tem como finalidade conhecer o valor da altura manométrica (Hm).
Os dados conhecidos são:
- Cota do nível da água no reservatório de recalque de 108 m ;
- Cota do eixo da bomba de 100 m ;
- Cota do nível da água na captação de 99 m ;
- Comprimento da canalização de recalque de 1000 m ;
- Comprimento da canalização de sucção de 5 m ;
- Vazão a ser bombeada de
;
- Material da canalização: tubos de Ferro fundido em uso (
);
- Acessórios:
- Recalque:
Ampliação gradual;
Válvula de retenção;
Registro de gaveta;
Curvas de raio longo de
;
Curvas de
;
Saída com descarga livre.
Com essas informações, pede-se:
a altura manométrica no recalque;
Os dados conhecidos são:
Com essas informações, pede-se:
a altura manométrica no recalque;
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz que temos um sistema de recalque (bomba + tubulação) e a gente precisa achar a altura manométrica total
. Isso é assunto de Mecânica dos Fluidos, mais especificamente perda de carga e dimensionamento de bomba. Para resolver vamos precisar:
- Converter a vazão pra m³/s.
- Escolher um diâmetro de tubo adequado (pra ter uma velocidade de escoamento aceitável).
- Calcular a carga estática (diferença de nível bruto).
- Calcular as perdas de carga por atrito (usando Hazen-Williams, já que o tubo é de ferro fundido,
). - Calcular as perdas de carga localizadas (válvula, curvas, etc.).
- Somar tudo pra achar
.
Passo 2
Converter a vazão e escolher diâmetro
-
- Pra não ficar o escoamento muito rápido nem muito lento, a gente mira algo em torno de
. - Área
. - Diâmetro interno
. Vamos adotar um tubo de 125 mm (0,125 m). - Velocidade real
.
Passo 3
Calcular a carga estática
Em circuito aberto (mesma pressão atmosférica nos dois reservatórios), a carga estática é só a diferença de cotas entre nível de recalque e nível de captação:
Em circuito aberto (mesma pressão atmosférica nos dois reservatórios), a carga estática é só a diferença de cotas entre nível de recalque e nível de captação:
Passo 4
Perdas de carga por atrito (Hazen-Williams)
Fórmula SI:
Fórmula SI:
- Sucção (
):
- Recalque (
):
Passo 5
Perdas localizadas
A gente soma os de cada acessório e muliplica por
:
A gente soma os
- Ampliação gradual:
- Válvula de retenção:
- Registro de gaveta aberto:
- 2 curvas LR 90°:
- 2 curvas 45°:
- Saída com descarga livre:
Total. -
.
Passo 6
Somar tudo pra achar
Resposta
A altura manométrica total do sistema é aproximadamente