Enunciado

14-21 Suponhamos que a bomba da Figura P14-19C esteja situada entre dois tanques de água grandes com suas superfícies livres abertas para a atmosfera. Explique qualitativamente o que

aconteceria à curva de desempenho da bomba se a elevação da superfície livre no tanque de saída fosse aumentada, com todos os outros dados iguais. Repita isso para a curva de sistema. O que aconteceria ao ponto operacional — a vazão do ponto operacional diminuiría, aumentaria ou permanecería igual? Indique a variação em uma representação gráfica qualitativa de H versus V ˙   e discuta. (Sugestão: Use a equação da energia entre a superfície

livre do tanque a montante da bomba e a superfície livre do tanque a jusante da bomba.)

Passo 1

Opaa! E ai, tudo bem?! Bora pra mais uma questão de bombas?!

Antes de qualquer coisa, vamos dar uma olhadinha nas curvas para a bomba da Figura P 14 - 19 C , ela é essa daqui ó:

A água esta saindo de um reservatório, vamos chamar de reservatório 1 e indo para o reservatório 2 , vamos escrever a equação de energia:

H r e q u e r i d o = h b o m b a = P 2 - P 1 ρ h + α 2 V 2 2 - α 1 V 1 2 2 g + z 2 - z 1 + h L , t o t a l

Se o ponto 1 esta localizado na superfície livre do reservatório 1 e o ponto 2 representa a superfície livre do reservatório 2 , então P 1 = P 2 = P a t m , além disso como estamos falando de reservatórios com grandes dimensões podemos dizer que V 1 = V 2 ≅ 0 .

Ficamos então com:

H r e q u e r i d o = h b o m b a = z 2 - z 1 + h L , t o t a l

Essa é a equação de energia do sistema original, que ta na nossa figurinha!

Agora, o problema propõe que a gente discuta o que aconteceria se aumentassemos a altura do reservatório da onde a água, sai, ou seja aumentar z 1 mantendo todo o resto igual!

Primeiro de tudo, se a bomba ainda é a mesma então a curva característica da bomba permanece igual, certo?!

Show!

Se apenas a altura z 1 aumenta, então H r e q u e r i d o vai ter um valor menor, logo a curva vai descer um pouquinho, assim:

A curva do sistema é deslocada para baixo, mudando o ponto de operação. Se você reparar o novo ponto de operação esta mais para a direita, dessa forma a vazão no ponto operacional aumenta!

Resposta

A vazão no ponto operacional vai aumentar.

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