Questão 2) Você está avaliando bombas de um catálogo para compor predial. Preliminarmente, selecionou a bomba com diâmetro do rotor \varnothing=147 \mathrm{~mm} e deve verificar os quesitos abaixo de a) até c). A instalação tem as seguintes características: Lsuccão =30 \mathrm{~m}; Lrecalque =40 \mathrm{~m}; Dsucção = Drecalque =50 \mathrm{~mm} ; \mathrm{f}=0,028 para sucção e recalque. O somatório dos coeficientes de perdas localizadas na sucção e recalque é \Sigma \mathrm{k}=10 (considerando diâmetros de 50 mm ). O peso específico da água é de 9,8 \mathrm{KN} / \mathrm{m}^{3}, pressão de vapor ( \mathrm{pv} / \gamma ) de 0,24 \mathrm{~m} para água a 20^{\circ} \mathrm{C}. Verificar:
a) a potência consumida pela bomba com o rotor de \sigma=147 \mathrm{~mm} no ponto de funcionamento do sistema ( 2,4 pontos).
b) a folga do NPSH com o rotor \mathfrak{g}=147 \mathrm{~mm} para uma cota de instalação do eixo da bomba em 492 m , considerando uma vazão nominal de 10 \mathrm{~m}^{3} / \mathrm{h}. Considerar que para o trecho de sucção o somatório dos coeficientes de perdas localizadas é \sum \mathrm{ks}=5 (os diâmetros são todos de 50 mm ) . (1,8 ponto).
c) se a instalação de uma segunda bomba em paralelo, idêntica à primeira, captando do mesmo reservatório inferior, com uma tubulação de sucção idêntica à do enunciado e independente, ligada à mesma tubulação de recalque do enunciado, atenderia a uma demanda de 20 \mathrm{~m}^{3} / \mathrm{h}. Desconsidere, para esse item, a existência de qualquer perda de carga localizada nos trechos de succão e de recalque. Justifique de alguma forma, apenas respostas de sim ou não ficarão com nota zero. ( 2,0 pontos).

Passo 1

O enunciado pede:
  • (a) a potência consumida pela bomba com rotor de diâmetro \varnothing=147\text{ mm} no ponto de operação do sistema;
  • (b) a folga de NPSH para essa mesma bomba, sabendo-se a cota do eixo 492\text{ m} e uma vazão nominal de 10\text{ m}^3/\text{h};
  • (c) se duas bombas idênticas em paralelo atenderiam 20\text{ m}^3/\text{h}.
Para calcular a potência em (a) é preciso conhecer a curva característica da bomba H_p(Q), que dá a altura manométrica disponível em função da vazão, e também a eficiência \eta da bomba, para converter potência hidráulica em potência consumida. Além disso, para obter o ponto de operação, falta saber a curva de carga estática (diferença de nível entre reservatórios) e a curva de perda de carga do sistema.
Para a folga de NPSH em (b) é necessário conhecer a cota do reservatório inferior (nível livre do líquido) para determinar a pressão absoluta na entrada da bomba, bem como a curva NPSH_R(Q) da bomba para comparar com o NPSH_A.
Para (c) também se precisa da curva de carga do sistema com duas bombas em paralelo e da curva de cada bomba.

Passo 2

Como não foram fornecidos
  1. a curva característica H_p(Q) da bomba;
  2. a eficiência \eta da bomba;
  3. a cota ou nível do reservatório inferior (para estática e NPSH);
  4. o NPSH_R(Q) da bomba;
não é possível determinar nem o ponto de operação nem a potência consumida em (a), nem a folga de NPSH em (b) de forma numérica, tampouco responder a (c) sobre o arranjo em paralelo.

Resposta

Não há como resolver os itens (a), (b) e (c) por falta dos dados essenciais: curva H_p(Q) da bomba, eficiência \eta, elevação (nível) do reservatório inferior e curva NPSH_R(Q).

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