Questão 15: Uma bomba centrífuga está sendo projetada para bombear água à temperatura ambiente e pressão atmosférica. Os raios de entrada e saída do rotor são
e
. As larguras de entrada e saída do rotor são
e
. A bomba deve fornecer
a uma carga líquida de
quando o motor gira a
.
Implemente uma rotina computacional no qual as entrada do problema são:
e
. O programa deve retornar o ângulo das pás
e
e a potência necessária para a bomba bhp. Nas condições de projeto, calcule:
a) Os ângulos
e
b) A potência necessária para a bomba
Implemente uma rotina computacional no qual as entrada do problema são:
a) Os ângulos
b) A potência necessária para a bomba
Passo 1
O enunciado dá uma bomba centrífuga de água com:
- raios de entrada e saída do rotor
e , - larguras de canalização mergulhal de entrada e saída
e , - vazão de projeto
, - carga líquida de projeto
, - velocidade de rotação
.
Pede-se calcular os ângulos das pás no rotor(inlet) e (outlet) e a potência de freio (bhp) da bomba.
Para isso usaremos:
. Conversão de unidades e cálculo da velocidade periférica .
. Definição de velocidade meridional (ou fluxo)
e conversão para
pela relação
Passo 2
Converter
e
para unidades SI:
Calcular as velocidades periféricas na entrada e saída:
Passo 3
Calcular a velocidade meridional (fluxo) nos dois raios (note que
, portanto
):
Passo 4
Como não há pré-rota\c{c}~{a}o na entrada,
. Logo o ângulo de entrada
satisfaz
Passo 5
Usando a equa\c{c}~{a}o de Euler para achar
:
O ângulo de saída
vem de
Passo 6
Calcular a potência hidráulica e converter para bhp:
Em hp:
Resposta
(a)
(b) (ou
).
(b)