14.26 Bombas usadas em aquedutos operam a 400 rpm e transportam um fluido a uma vazão de 220 \mathrm{~m}^{3} / \mathrm{s} contra uma carga de 420 m . Que tipos de bombas são essas?

Passo 1

O enunciado nos dá as seguintes informações sobre a bomba:
– velocidade de rotação n = 400 rpm,
– vazão Q = 220 m^{3}/s,
– carga manométrica H = 420 m.
Pergunta-se que tipo de bomba é essa. Para responder, vamos empregar o conceito de velocidade específica, que nos ajuda a classificar bombas centrífugas em radiais, de fluxo misto ou axiais.

Passo 2

No sistema métrico, a velocidade específica n_s de uma bomba é definida por
n_s \;=\;\frac{n\,\sqrt{Q}}{H^{3/4}},
onde n está em rpm, Q em m^{3}/s e H em metros.

Passo 3

Primeiro calculamos \sqrt{Q} e H^{3/4}:
\sqrt{Q} \approx \sqrt{220}\approx 14{,}83,
H^{3/4} = 420^{0.75} = \exp\bigl(0{,}75\ln(420)\bigr)\approx 92{,}6.
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n_s = \frac{400 \times 14{,}83}{92{,}6}\approx 64{,}1.

Passo 4

A classificação típica pelo valor de n_s (métrico) é:
n_s\lesssim 25: bomba de fluxo radial,
25\lesssim n_s\lesssim 80: bomba de fluxo misto,
n_s\gtrsim 80: bomba de fluxo axial.
Como encontramos n_s\approx 64, a bomba situa-se na faixa de fluxo misto.

Resposta

São bombas de fluxo misto.

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