Questão 1:
Uma bomba de pistão de simples efeito tem um pistão com as seguintes características geométricas: dîâmetro do pistâo
, curso do pistão
. A bomba é acionada a 60 rpm . Se a potência indicada, unitária, da bomba é
e a pressäo na descarga
a) Calcule a pressão na sução da bomba (10 pts). Comente esse resultado ( 5 pt )
b) Calcule o trabalho mecânico em um ciclo completo (1 rev) do mecanismo de acionamento (20 pts)
c) Se o rendimento volumétrico é
, calcule a vazăo real entregue pela bomba ( 10 pts )
Uma bomba de pistão de simples efeito tem um pistão com as seguintes características geométricas: dîâmetro do pistâo
a) Calcule a pressão na sução da bomba (10 pts). Comente esse resultado ( 5 pt )
b) Calcule o trabalho mecânico em um ciclo completo (1 rev) do mecanismo de acionamento (20 pts)
c) Se o rendimento volumétrico é
Passo 1
O enunciado descreve uma bomba de pistão de efeito simples com diâmetro do pistão
e curso
, girando a
. A potência indicada é
e a pressão de descarga é
(onde
).
Conteúdo: fluido-mecânica (bomba de pistão), conversão de unidades, balanço de potência e rendimento volumétrico.
O que vamos precisar:
– Área do pistão e volume deslocado por ciclo;
– Fluxo teórico e real;
– Relação entre potência indicada e queda de pressão;
– Cálculo do trabalho por ciclo e vazão real.
Conteúdo: fluido-mecânica (bomba de pistão), conversão de unidades, balanço de potência e rendimento volumétrico.
O que vamos precisar:
– Área do pistão e volume deslocado por ciclo;
– Fluxo teórico e real;
– Relação entre potência indicada e queda de pressão;
– Cálculo do trabalho por ciclo e vazão real.
Passo 2
Calcular a área do pistão
, o volume deslocado por revolução
e o fluxo teórico
:
A bomba faz
, então
Passo 3
Determinar a queda de pressão
a partir de
e achar a pressão de sucção
.
Convertemos para SI:
Convertemos
Pela relação de potência indicada:
Logo
Passo 4
Comentário sobre
:
Uma pressão de sucção de (acima da atmosfera) indica que o reservatório ou alimentação está pressurizada. Em bombas reais que aspiram de tanque à pressão ambiente, esperaríamos
ou até vácuo parcial. Aqui,
mostra que a bomba foi projetada para operar com alimentação sob pressão, evitando cavitação.
Uma pressão de sucção de
Passo 5
Calcular o trabalho mecânico por ciclo (uma revolução):
Passo 6
Com rendimento volumétrico
, a vazão real é
Resposta
a)
. Comentário: indica alimentação pressurizada, evitando cavitação.
b) .
c) .
b)
c)