(Questão de concurso) Ao desmontar uma bomba hidráulica ou turbina hidráulica, que está apresentando funcionamento irregular, muitas vezes, as superfícies metálicas das pás do rotor estão recobertas de minúsculas crateras. Essa característica é uma das consequências que pode ocorrer devido ao fenômeno da cavitação. É CORRETO afirmar que as minúsculas crateras, provenientes do processo de cavitação, ocorrerem devido à:
a) Presença de partículas de areia presentes na água contida no fluxo da bomba hidráulica ou das turbinas hidráulicas.
b) Presença de impurezas na água que está sendo conduzida pelo fluxo da bomba hidráulica ou das turbinas hidráulicas.
c) Regulagem imprecisa das pás que constituem as bombas hidráulicas e turbinas hidráulicas.
d) Sobrecarga de volume de líquido presente no fluxo contido na bomba hidráulica ou nas turbinas hidráulicas.
e) Implosão de bolhas no líquido, que geram choques entre as partículas que ocupam o espaço vazio deixado por essa implosão, refletindo nas superfícies metálicas próximas do evento.
a) Presença de partículas de areia presentes na água contida no fluxo da bomba hidráulica ou das turbinas hidráulicas.
b) Presença de impurezas na água que está sendo conduzida pelo fluxo da bomba hidráulica ou das turbinas hidráulicas.
c) Regulagem imprecisa das pás que constituem as bombas hidráulicas e turbinas hidráulicas.
d) Sobrecarga de volume de líquido presente no fluxo contido na bomba hidráulica ou nas turbinas hidráulicas.
e) Implosão de bolhas no líquido, que geram choques entre as partículas que ocupam o espaço vazio deixado por essa implosão, refletindo nas superfícies metálicas próximas do evento.
Passo 1
O enunciado descreve um caso de erosão em bombas ou turbinas hidráulicas devido à cavitação, isto é, ao aparecimento de pequenas crateras nas pás do rotor. O conteúdo envolve mecânica dos fluidos aplicado a turbomáquinas e precisamos identificar qual é o mecanismo físico responsável por essas crateras.
Passo 2
Cavitação é o fenômeno em que, em regiões de baixa pressão dentro da máquina, a pressão do líquido
cai abaixo da sua pressão de vapor
. Nessa condição formam-se bolhas de vapor no interior do fluxo.
Passo 3
Quando essas bolhas de vapor são transportadas para regiões de pressão maior (
), elas implodem (colapsam) de forma violenta. Essa implosão gera micro-jatos de fluido e ondas de choque que atingem a parede metálica das pás, removendo material e formando pequenas crateras (pitting).
Passo 4
Analisando as alternativas:
a) Partículas de areia causam erosão por impacto, mas geram sulcos e desgaste contínuo, não pitting típico de cavitação.
b) Impurezas podem causar abrasão, mas não o colapso de bolhas.
c) Regulagem imprecisa das pás afeta rendimento, mas não gera crateras.
d) Sobrecarga de volume altera vazão, mas não produz implosão de bolhas.
e) Implosão de bolhas no líquido, com choques e micro-jatos, explica exatamente o surgimento das microcrateras.
a) Partículas de areia causam erosão por impacto, mas geram sulcos e desgaste contínuo, não pitting típico de cavitação.
b) Impurezas podem causar abrasão, mas não o colapso de bolhas.
c) Regulagem imprecisa das pás afeta rendimento, mas não gera crateras.
d) Sobrecarga de volume altera vazão, mas não produz implosão de bolhas.
e) Implosão de bolhas no líquido, com choques e micro-jatos, explica exatamente o surgimento das microcrateras.
Resposta
e) Implosão de bolhas no líquido, que geram choques entre as partículas que ocupam o espaço vazio deixado por essa implosão, refletindo nas superfícies metálicas próximas do evento.