The 28-in-diameter pump in Fig. 11.7a at 1170 r/min is

used to pump water at 208C through a piping system at

14,000 gal/min. (a) Determine the required brake horsepower. The average friction factor is 0.018. (b) If there is

65 ft of 12-in-diameter pipe upstream of the pump, how far

below the surface should the pump inlet be placed to avoid

cavitation?

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

Os dados são os seguintes:

Passo 2

Obter os valores de cabeça e eficiência em 28 i n . e diâmetro de descarga a 14,000 g a l / m i n partir da figura 11.7 (a) "curvas de desempenho medido para dois modelos de uma bomba de água centrífuga: carcaça básica com três tamanhos de impulsor"

H = 320 f t η = 0.81

Obtenha as seguintes propriedades da água na 20 ∘ C tabela "Propriedades do fluido comum em 1   a t m e 20 ∘ C .

ρ = 998   k g / m 3 p v = 2.34 × 10 3   N / m 2

Aqui, a cabeça da bomba é H e a eficiência da bomba é η

Passo 3

Escreva a equação de quebrar cavalos de potência.

P = ρ g Q H η

Aqui, a densidade da água é ρ , a aceleração devido à gravidade é g , e a descarga de água é Q .

P   = ( 998 × 9.81 ) N / m 3 × 1 l b / f t 3 157   N / m 3 × 14000 g a l / m i n × 0.002228 f t 3 / s 1 g a l / m i n × 320 0.81   = 769000 550   = 1400 b h p

Portanto, a potência de ruptura é 1400 b h p .

Passo 4

Calcular a velocidade do fluxo.

V   = Q A   = Q π 4 d 2

Aqui, a descarga de água é Q e o diâmetro do impulsor é d .

V   = 14000 g a l / m i n × 0.002228 f t 3 / s 1 g a l / m i n π 4 × l 2   = 39.7 f t / s

Passo 5

Calcule a perda de cabeça por atrito.

h f = f l V 2 2 g d

Aqui, o f fator de atrito, o comprimento do tubo é I , e a velocidade do fluxo é V .

h f   = 0.018 × 65 × 39.7 2 2 × 32.2 × 1   = 28.63 f t

Obter os valores NPSH a partir da figura 11.7 para 14,000 g a l / m i n (a) " curvas de desempenho medido para dois modelos de uma bomba de água centrífuga: invólucro básico com três tamanhos de impulsor"

N P S H = 25 f t

Escreva a equação de NPSH da seguinte forma:

N P S H   = p a ρ g - Z i - h f - p v ρ g   = p a - p v ρ g - Z i - h f

Aqui, a pressão atmosférica é a p a , pressão de vapor do líquido é p v , e a entrada da bomba colocada a uma altura é Z i . Obtenha o valor de NPSH em 14000 g a l l o n / m i n

25 = 2116 - 49 62.4 - Z i - 28.63 25 = 33.12 - Z i - 28.63 Z j = - 21 f t

Portanto, a entrada da bomba colocada em uma altura é - 21 f t .

Resposta

P = 1400 b h p

Z j = - 21 f t