Aula 04 - Máquinas de Fluxo Flashcards
(15 cards)
O que são máquinas de fluxo, e quais os dois principais tipos? Quais as características básicas de cada um dos tipos?
São turbomáquinas que direcionam o escoamento através de aletas, lâminas ou pás, em um rotor.
Podem ser máquinas motrizes, como turbinas, ou máquinas geratrizes/operatrizes, como bombas.
As turbinas elas recebem energia do fluido e convertem em trabalho.
As bombas recebem trabalho e convertem em energia para o fluido, seja em velocidade ou pressão
Qual o valor da potência de uma bomba e de uma turbina hidráulica? Em bombas, qual a potência no eixo?
W = rô . g . H . Q
Q = vazão em m^3
Weixo = w . Teixo
w = rad/s
Teixo = torque no eixo
Quais os 5 principais componentes de uma máquina de fluxo e suas funções?
1- Boca de entrada: por onde o fluido entra
2 - Rotor impelidor: parte que recebe energia externa e fornece energia ao fluido (em bombas)
Rotor impulsor: parte que recebe energia do fluido e e entrega trabalho mecanico (turbinas)
3 - Pás e aletas: papel é direcionar o escoamento recebendo ou dando energia do fluido
4 - Corpo: Carcaça que armazena os componentes da máquina de fluxo
5 - Boca de saída: Por onde irá sair o fluido de trabalho
As bombas são divididas em 2 grupos, e cada grupo em mais 2 subgrupos. Cite-os.
Turbobombas ou dinâmicas:
- Radiais ou centrifugas
- Axiais ou mistas
Bombas de deslocamento positivo (Volumétricas):
Alternativas: Pistao, embolo etc
Rotativas: Paletas, lóbulos, engrenagens, parafuso
Explique a diferença entre as bombas dinâmicas centrífugas e axiais.
Centrífugas: O líquido entra pelo meio do rotor, que está girando devido ao trabalho externo recebido. O fluido é impulsionado radialmente ao fluxo. Vazões são médias.
Axiais: O fluido entra paralelo ao rotor, ao longo dele. Vazões muito altas são atingidas.
Qual a principal diferença entre bombas dinâmicas e de deslocamento positivo?
As bombas dinâmicas recebem energia e a transferem para o fluido em forma de velocidade.
As bombas de deslocamento positivo recebem energia e transferem para o fluido aumentando sua pressão ou para deslocar uma quantidade precisa de fluido. Grande aplicação em fluidos viscosos (indústria alimentícia)
Sobre associação de bombas em série e em paralelo, sem perdas, qual a vazão e altura manométrica para cada caso da associação?
Série:
Q1 = Q2 = Qtotal
Htotal = H1 + H2
Paralelo:
Q1 + Q2 = Qtotal
Htotal = H1 = H2
Qual a eficiência de bombas em série e em paralelo?
Série:
(H1 + H2) . n1 . n2 / ( H1.n2 + H2.n1)
Paralelo:
(Q1 + Q2) n1 . n2 / (Q1.n2 + Q2.n1)
O que é cavitação?
Cavitação é o processo que o fluido começa a vaporizar, porque a pressão absoluta se reduz até a pressão de vaporização do fluido na temperatura de trabalho.
Quais os problemas causados pela cavitação?
Corrosão no interior da bomba
Erosão da bomba
Redução de rendimento da bomba
Vibrações e ruídos
O que é NPSHd e NPSHr?
NPSHd é medido de acordo com a operação e deve sempre ser maior do que o NPSHr, que é uma propriedade da bomba
Como calcular o NPSHd?
NPSHd = Hatm + Hgs - Hv - Perda + Pres
Hatm = Pressão atmosférica local
Hgs = altura de sucção (bomba acima do reservatório é negativo, bomba ‘afogada’ é positivo)
Hv = Pressão de vaporização do fluido
Perda = perda de carga na tubulação
Pres = pressão no reservatório
Qual a função de um compressor?
Elevar a pressão de um gás até a pressão desejada.
Explique o funcionamento de um compressor alternativo e um rotativo centrífugo e axial.
O compressor alternativo é como nos MCIs, onde um pistão comprime uma quantidade de gás. Podendo ser abertos (maiores potências), semi-herméticos (potências médias) e herméticos (menores potências, menores porte e descartáveis)
Compressor rotativo centrífugo transfere energia do rotor para o fluido, que ganha velocidade e energia cinética. Ele então passa para o difusor que libera o gás para o reservatório, onde ele perde energia cinética e ganha pressão.
O compressor rotativo axial possui vários estágios e vão passando nos estágios e ganhando pressão, nas turbinas a gás temos entre 8 e 16 estágios.
Explique o funcionamento de uma turbina à gás.
A turbina a é parecida com um MCI.
1 - Compressão (vários estágios) de ar atmosférico
2 - Combustão: ocorre a mistura do ar com alta pressão e gás combustível. É necessário uma centelha inicial e depois a combustão é constante e contínua
3 - Expansão na turbina: a mistura após a combustão, com alta velocidade, passa pela turbina, girando-a e gerando energia mecânica.
