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Líquido perfeito: No estudo de bombas e instalações de bombeamento, considera-se quase sempre o líquido sendo perfeito, isto é, um fluido ideal, incompressível, perfeitamente móvel, em cujas moléculas não se verificam forças tangenciais de atrito, sem viscosidade. Admite-se que o líquido possua isotropia perfeita: suas propriedades características ocorrem do mesmo modo, independente da direção segundo a qual foram consideradas. Escoamento permanente. Um líquido escoa em regime permanente ou com movimento permanente quando, para qualquer ponto fixo do espaço, tomado no seu interior, as grandezas características das partículas que por ele passam (peso específico, temperatura) e suas condições de escoamento (velocidade, aceleração e pressão) são constantes no tempo. Assim as grandezas citadas dependemda posição ocupada em um determinado instante.
Exemplos: Escoamento de água num canal de paredes lisas e de seção e declividade constantes: escoamento em tubulações sob altura de queda constante: Quando estas condições não são satisfeitas, o regime é chamado não permanente. Exemplo: Esvaziamento de um reservatório pelo fundo, portanto com pressão variável em um ponto qualquer da tubulação a ele ligada. O escoamento permanente pode ser uniforme e não uniforme. Uniforme: quando as velocidades são iguais em todos os pontos de uma mesma trajetória. As trajetórias serão retilíneas e paralelas. O escoamento uniforme não obriga que as velocidades sejam constantes transversalmente.
Escoamento em regime permanente e uniforme Escoamento variado e acelerado
Trajetória (linha de corrente, filete). O lugar geométrico das posições sucessivas ocupadas, no escoamento, por uma partícula líquida é denominada trajetória líquida. Quando o escoamento é permanente, a trajetória é imutável, o que significa serem iguais as trajetórias de todas as partículas que passam sucessivamente um mesmo ponto qualquer do espaço onde escoa o líquido.
7 – Bombas / bombeamento
Teoria de escoamento dos líquidos.
8 – Bombas / bombeamento
Máquinas motrizes : São as que transformam a energia hidráulica em trabalho mecânico, fornecido, geralmente sob a forma de conjugado que determina um movimento praticamente uniforme. Se destinam a acionar outras máquinas, (geradores de energia elétrica). Dois tipos importantes: Turbinas hidráulicas, nas quais o escoamento da água se dá em canais formados por pás curvas, dispostas simetricamente em torno de um eixo móvel, e que constituem o rotor. Rodas d’água (hidráulicas), escoando em canais especiais ou despejadas em cubas, desenvolve forças que produzem o movimento do motor. Nestas máquinas, a água atua por peso e por velocidade.
10 – Bombas / bombeamento
Máquinas de Fluxo Fluido de trabalho Designação líquido turbina hidráulica e bomba centrífuga gás (neutro) ventilador, turbocompressor vapor (água, freon, etc) turbina a vapor, turbocompressor frigorífico gás de combustão turbina a gás, motor de reação Máquinas de Deslocamento Fluido de trabalho Designação líquido bomba de engrenagens, de cavidade progressiva, de parafuso gás (neutro) compressor alternativo, compressor rotativo vapor (freon, amônia, etc) compressor alternativo, compressor rotativo gás de combustão motor alternativo de pistão
11 – Bombas / bombeamento
Características Principais Máquinas de fluxo Máquinas de deslocamento alta rotação baixas e médias rotações potência específica elevada (potência/peso) potência específica média p/ baixa (potência/peso) não há dispositivos com movimento alternativo várias têm dispositivos com movimento alternativo médias e baixas pressões de trabalho altas e muito altas pressões de trabalho não operam eficientemente com fluidos de viscosidade elevada adequadas para operar com fluidos de viscosidade elevada vazão contínua na maior parte dos casos, vazão intermitente energia cinética surge no processo de transformação de energia energia cinética não tem papel significativo no processo de transformação de energia na maioria dos casos, projeto hidrodinâmico e características construtivas mais complexas que as máquinas de deslocamento na maioria dos casos, projeto hidrodinâmico e características construtivas mais simples que as máquinas de fluxo
O modo pelo qual é feita a transformação do trabalho em energia hidráulica e o recurso para cede-la ao líquido aumentando sua pressão e ou velocidade permitem classificar as bombas em: Bombas de deslocamento positivo Turbobombas Bombas especiais.
Bombas de deslocamento positivo Possuem uma ou mais câmaras, em cujo interior o movimento de um órgão propulsor comunica energia de pressão ao líquido, provocando o seu escoamento. Proporciona entyão as condições para que se realize o escoamento na tubulação da aspiração até a bomba e desta para a tubulação de recalque (saída).
Bomba de engrenagem Bomba de rolos (^) Bomba helicoidal Bomba de excêntrico Bomba de palhetas Bomba de pistão giratório
Rotores fechados de turbobombas Rotor aberto de turbobomba As turbobombas, também chamadas bombas rotodinâmicas, são caracterizadas por possuírem um dispositivo rotatório dotado de pás, chamado de rotor, que exerce sobre o líquido forças que resultam da aceleração que lhe imprime. A finalidade do rotor, ou impelidor,, é comunicar à massa líquida aceleração, para que adquira energia cinética e pressão. O rotor pode ser:
- Fechado, quando, além do disco onde se fixam as pás, existe uma coroa circular presa ás pás. Pela abertura desta coroa, o líquido entra no rotor. Usa-se para líquidos sem substâncias em suspensão.
- Aberto , quando não existe essa cora circular. Usa-se para líquidos contendo pastas, lamas, areia, esgotos...
Dependendo do tipo de bomba, o difusor pode ser:
- De tubo reto troncônico nas bombas axiais
- De caixa com forma de caracol (voluta), para os demais tipos de bombas. Entre a saída do rotor e o caracol, colocam-se palhetas devidamente orientadas, as “pás guias” para que o líquido que sai do rotor seja conduzido ao coletor com velocidade, direção e sentido tais que a transformação da energia cinética em energia potencial de pressão se processe com um mínimo de perdas por atrito ou turbulência.
Classificação das bombas 1) Segundo a trajetória do líquido no rotor. a) Bomba centrífuga (ou radial): o líquido penetra paralelamente ao eixo, sendo dirigido pelas pás para a periferia, segundo trajetórias contidas em planos normais ao eixo. As trajetórias são, portanto, curvas praticamente planas contidas em planos radiais. Estas bombas, pela sua simplicidade, se prestam a fabricação em série, com construção generalizada, e utilização estendida à grande maioria das instalações comuns. Quando se trata de descargas grandes e pequenas alturas de elevação, o rendimento das bombas centrífugas é baixo. Bomba centrífuga de rotor fechado e aberto
