Uma turbina gira a 350 [RPM]; com
[m],
e um rendimento total de
no ponto de máxima potência. Se a máquina está instalada com
[m] em um local de altitude A
, pergunta-se: a máquina estará trabalhando dentro do limite seguro quanto a cavitação?
Passo 1
O enunciado diz que temos uma turbina operando com rotações
, queda útil
, vazão
e rendimento energético de 91% no ponto de máxima potência. A máquina está instalada a uma diferença de sucção
e em altitude
. Precisamos verificar se há risco de cavitação, ou seja, se o número de cavitação disponível
é maior que o número de cavitação crítico
.
Passo 2
Para encontrar
, primeiro calculamos a velocidade específica da turbina. A fórmula (na convenção baseada em RPM) é
Substituindo
,
e
, resulta em
.
Passo 3
Consultando tabelas de cavitação para turbinas (ou manuais de fabricante), para
o número de cavitação crítico vale aproximadamente
. Esse valor indica o mínimo de
abaixo do qual aparecem bolhas de vapor.
Passo 4
Agora calculamos o NPSH disponível, isto é, a altura manométrica equivalente à pressão absoluta na sucção menos a pressão de vapor. A pressão atmosférica a
é
gerando uma cabeça
Considerando
e pressão de vapor a
,
, obtemos:
Passo 5
O número de cavitação disponível fica
Passo 6
Comparando, vemos que
é maior que
. Isso significa que a turbina opera sem risco de cavitação.
Resposta
Sim. A turbina trabalha dentro do limite seguro contra cavitação, pois
.