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DImensionamento dimensionamento dimensionamento, Exercícios de Análise Dimensional

dimensionamento de dimensionamento de dimensionamento de dimensionamento jijkjk

Tipologia: Exercícios

2017

Compartilhado em 29/07/2022

robson-azevedo-24
robson-azevedo-24 🇧🇷

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bg1
INSTALAÇÃO DE BOMBAS PM-004-CM B-2022
DADOS DO FLUÍDO
Natureza : Água
Peso específico = 1.000 kg /m³
Viscosidade dinâmica = 1,00 centiPoise Visc. cinemática 1,00 centiStoke = 0,000001 m²/s
Pressão de vapor do fluído = 0,30 kg / cm² (temperatura de 20 ºC)
Velocidade recomendada = 0,20 m / seg (sucção) 2,50 m / seg (recalque)
Perda de carga recomendada = 0,30 (sucção) 0,30 (recalque) kgf/cm2 para 100 m de tubulação (máximo)
DADOS DA INSTALAÇÃO
Altura estática de sucção = 2,50 metros
Altura estática de recalque = 35,00 metros
VAZÃO = 20,00 m3/h
Tubulação : aço carbomo Rugosid. absoluta : 0,15 mm = 0,000152 m
Comprimento linear (sucção) = 2,50 m
Comprim. linear (recalque) = 370,00 m
Pressão adic. no recalque = - Kg/cm² = 0 m.c.f.
Para cálc ulo do fator de f ricção "f" em reg ime turbulento u tilizar a plan ilha "Coef. F (p.c .d.)"
Diâmetro Velocidade Nrº de Reynolds Fator de fricção " f " P. de Car ga / 100 m
(pol) (int. em mm) (m/s) > V.R. suc ? > V.R. rec ? (val or) (regime) Laminar Turbulento kg / cm² > P.C.R. suc. ? > P.C.R. rec. ?
4" SCH-40 102,3 0,68 SIM NÃO 69.172,23 TURBULENTO -/-/-/- 0,0154 0,04 NÃO NÃO
6" SCH-40 154,1 0,30 SIM NÃO 45.917,25 TURBULENTO -/-/-/- 0,0222 0,01 NÃO NÃO
8" SCH-40 202,7 0,17 NÃO NÃO 34.894,93 TURBULENTO -/-/-/- 0,0206 0,00 NÃO NÃO
10" SCH-40 254,5 0,11 NÃO NÃO 27.792,83 TUR BULENTO -/-/-/- 0,0222 0,00 NÃO NÃO
12" SCH-40 304,8 0,08 NÃO NÃO 23.206,43 TURBULE NTO -/-/-/- 0,0200 0,00 NÃO NÃO
14" SCH-40 336,6 0,06 NÃO NÃO 21.017,21 TUR BULENTO -/-/-/- 0,0080 0,00 NÃO NÃO
16" SCH-40 387,4 0,05 NÃO NÃO 18.260,93 TURBULENTO -/-/-/- 0,0216 0,00 NÃO NÃO
CÁLCULO DA ALTURA MANOMÉTRICA E DA POTÊNCIA
SUCÇÃO RECALQ UE
DIÂM. SUCÇÃO ESCOLHIDO 65,0 mm portanto 2.1/2" Sch 40 DIÂM. RECAL. ESCOLHIDO 65,0 mm portanto 2.1/2" Sc h 40
Nrº de Reynolds = 194.000 e Fator f = 0,02540 <- digite o valor Nrº de Reynolds = 194.000 e fator f= 0,02540 <----digite o valor
Perda de carga distribuída = 0,140 m.c.f. (Fórmula de Moody) Perda de carga distribuída = 20,699 m.c.f. (Fórmula de Moody)
QUANDO Nº < 10000 CALCULAR " K " ATRAVÉS DA PLANILHA " Coef. K (R. Lam.)"
Para Número de Reynolds maior que 50000 o K é constante
ACIDENTALI DADES DA SUCÇÃO ACIDENTALI DADES DO RECALQUE
Nome Kunit . Qt e. Ktotal P. Car ga (m.c.f.) No me Kunit. Qt e. Ktotal P. Carga (m. c.f.)
Saída de tanque 1,00 1 1,00 0,1430 Te 90º (L -> R) 0,85 - 0 -
Válvula de gaveta 0,22 1 0,22 0,0315 Te 90º (R -> L) 2,20 - 0 -
Curva 90º 0,90 1 0,90 0,1287 Redução 1,00 1 1 -
Te 90º (L -> R) 0,85 - - - Válvula de retenção 2,50 1 2,5 0,3575
Te 90º (R -> L) 2,20 - - - Válvula de gaveta 0,22 2 0,44 0,0629
Redução 1,00 1 1,00 0,1430 Curva 90º 0,90 10 9 1,2871
Válvula de retenção 2,50 1 2,5 0,3575 Entrada de tanque 0,50 1 0,5 0,0715
0 - Expansão (0,50) 0,75 - 0 -
0 - Curva 180 2,20 - 0 -
0 - 0 -
0 - 0 -
0 - 0 -
TOTAL 5,62 0,8037 TOTAL 1,7790
Comprimento equivalente das acidentalidades = 0 metros Comprimento equivalente das acidentalidades = metros
Perda de carga localizada : 0,000 m.c.f. = 0 Kg/m² Perda de carga localiz ada : 0,001 m.c.f. = 7,332E-05 Kg/m²
ALTURA MANOMÉTRICA
SUCÇÃO
Perda de carga localizada = 0,8037 m.c.f. = 0,0811 Kg/cm²
Perda de carga distribuída = 0,1399 m.c.f. = 0,0141 Kg/cm² (Fórmula de Moody)
P. DE CARGA NA SUCÇÃO = 0,944 m.c.f. = 0,0952 Kg/cm²
RECALQUE
Perda de carga localizada = 1,78 m.c.f. = 0,1796 Kg/cm²
Perda de carga distribuída = 20,699 m.c.f. = 2,0887 Kg/ cm² ( Fórmula de Moody)
P. DE CARGA NO RECALQUE = 22,479 m.c.f. = 2,2683 Kg/cm²
Pressão adic. no recalque = - m.c.f. = 0,0000 Kg/cm²
ALTURA MANOMÉTRICA : 60,923 m.c.f. = 6,148 Kg/cm²
POTÊNCIA E NTREGUE AO FLUÍDO = 4,51 CV
Fatores de correção para líquidos viscosos
(usar somente para bombas cent rífugas convencionais e para líquidos N ewtonianos)
Fator Fq (vazão) = 1,00
Fator Fh (alt. manom.) = 1,00 ( tirado do gráfico do HIDRAULIC INSTITUTE)
Fator Fn (rendimento) = 1,00
Vazão em água = 20,00 m³ / h Potência entregue ao fluído = 4,51 C.V.
Alt. man. para água = 60,92 m.c.a. Rend. bba. com líq. viscoso = 0,50
Rendimento da bomba = 0,50 (da curva da bba. em água) Rendimento do acoplamento = 0,8
POTÊNCIA DO MOTOR 11,28 C.V.
OBS.: a) Em bombas positiva s (engrenagem, l óbulos, pistão, di afragma, etc) a pot. entr.ao flu ído é praticamen te a do motor
(acrescentar rendimento da bomba e acoplamento). A influência da viscosidade pode ser, na prática, desconsiderada.
b) Para bombas tipo MONO somente para viscosidades acima de 20000 cP deve ser feita correção para água (em curvas específicas)
VERIFICAÇÃ O DA CONDIÇÃO DE N ÃO-CAVITAÇÃO
Pressão atmosférica ou no reservatório de sucção = 0,9120 kg/cm²
Pressão de vapor do líquido = 0,3000 kg/cm²
Altura de sucção = 2,5000 m ("+" se acima da linha de centro horizontal da entrada da bomba e " - " se abaixo)
Perda de carga na sucção = 0,9436 m
NPSH disponível = 7,676 m
(NPSHd > N PSHr para NÃO CAVI TAÇÃO)
NPSH requer ido é fornecido p elo fabricante da bomba (em tabel as ou na curva de desempenho)
Projeto Pl analto Des idratados
Bomba par a água Ind ustrial al imentação r eservatório
CÁLCULO DO DIÂMETRO DA TUBULAÇÃO

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INSTALAÇÃO DE BOMBAS PM-004-CMB-

DADOS DO FLUÍDO

Natureza : Água

Peso específico = 1.000 kg /m³

Viscosidade dinâmica = 1,00 centiPoise Visc. cinemática 1,00 centiStoke = 0,000001 m²/s

Pressão de vapor do fluído = 0,30 kg / cm² (temperatura de 20 ºC)

Velocidade recomendada = 0,20 m / seg (sucção) 2,50 m / seg (recalque)

Perda de carga recomendada = 0,30 (sucção) 0,30 (recalque) kgf/cm2 para 100 m de tubulação (máximo)

DADOS DA INSTALAÇÃO

Altura estática de sucção = 2,50 metros

Altura estática de recalque = 35,00 metros

VAZÃO = 20,00 m3/h

Tubulação : aço carbomo Rugosid. absoluta : 0,15 mm = 0,000152 m

Comprimento linear (sucção) = 2,50 m

Comprim. linear (recalque) = 370,00 m

Pressão adic. no recalque = - Kg/cm² = 0 m.c.f.

Para cálculo do fator de fricção "f" em regime turbulento utilizar a planilha "Coef. F (p.c.d.)"

(pol) Diâmetro(int. em mm)^ (m/s)Velocidade > V.R. suc?^ > V.R. rec? (valor) Nrº de Reynolds(regime)^ Laminar Fator de fricção " f "Turbulento^ kg / cm² > P.C.R. suc. ?P. de Carga / 100 m > P.C.R. rec.? 4" SCH-40 102,3 0,68 SIM NÃO 69.172,23 TURBULENTO -/-/-/- 0,0154 0,04 NÃO NÃO 6" SCH-40 8" SCH-40 154,1202,7 0,300,17 (^) NÃOSIM NÃONÃO 45.917,2534.894,93 TURBULENTOTURBULENTO -/-/-/--/-/-/- 0,02220,0206 0,010,00 NÃONÃO NÃONÃO 10" SCH-40 254,5 0,11 NÃO NÃO 27.792,83 TURBULENTO -/-/-/- 0,0222 0,00 NÃO NÃO 12" SCH-40 14" SCH-40 304,8336,6 0,080,06 NÃONÃO NÃONÃO 23.206,4321.017,21 TURBULENTOTURBULENTO -/-/-/--/-/-/- 0,02000,0080 0,000,00 NÃONÃO NÃONÃO 16" SCH-40 387,4 0,05 NÃO NÃO 18.260,93 TURBULENTO -/-/-/- 0,0216 0,00 NÃO NÃO

CÁLCULO DA ALTURA MANOMÉTRICA E DA POTÊNCIA

SUCÇÃO RECALQUE

DIÂM. SUCÇÃO ESCOLHIDO 65,0 mm portanto 2.1/2" Sch 40 DIÂM. RECAL. ESCOLHIDO 65,0 mm portanto 2.1/2" Sch 40

Nrº de Reynolds = 194.000 e Fator f = 0,02540 <- digite o valor Nrº de Reynolds = 194.000 e fator f= 0,02540 <----digite o valor

Perda de carga distribuída = 0,140 m.c.f. (Fórmula de Moody) Perda de carga distribuída = 20,699 m.c.f. (Fórmula de Moody)

QUANDO Nº < 10000 CALCULAR " K " ATRAVÉS DA PLANILHA " Coef. K (R. Lam.)"

Para Número de Reynolds maior que 50000 o K é constante

Nome ACIDENTALIDADES^ DAKunit.^ SUCÇÃO Qte. Ktotal P. Carga (m.c.f.) Nome ACIDENTALIDADES^ DO^ Kunit.RECALQUE Qte. Ktotal P. Carga (m.c.f.) Saída de tanque 1,00 1 1,00 0,1430 Te 90º (L -> R) 0,85 - 0 - Válvula de gaveta Curva 90º 0,220,90 11 0,220,90 0,03150,1287 Te 90º (R -> L)Redução 2,201,00 - 1 01 - - Te 90º (L -> R) 0,85 - - - Válvula de retenção 2,50 1 2,5 0, Te 90º (R -> L) Redução 2,201,00 - (^1) 1,00- (^) 0,1430- Válvula de gavetaCurva 90º 0,220,90 102 0,44 9 0,06291, Válvula de retenção 2,50 1 2,5 0,3575 Entrada de tanque 0,50 1 0,5 0, 00 - - Expansão (0,50)Curva 180 0,752,20 - - 00 - - 0 - 0 - 00 - - 00 - - TOTAL 5,62 0,8037 TOTAL 1, Perda de carga localizada :^ Comprimento equivalente das acidentalidades 0,000^ =^ m.c.f. = 00 metrosKg/m² Perda de carga localizada :Comprimento equivalente das acidentalidades 0,001=^ m.c.f. = 7,332E-05 metrosKg/m²

ALTURA MANOMÉTRICA

SUCÇÃO

Perda de carga localizada = 0,8037 m.c.f. = 0,0811 Kg/cm²

Perda de carga distribuída = 0,1399 m.c.f. = 0,0141 Kg/cm² (Fórmula de Moody)

P. DE CARGA NA SUCÇÃO = 0,944 m.c.f. = 0,0952 Kg/cm²

RECALQUE

Perda de carga localizada = 1,78 m.c.f. = 0,1796 Kg/cm²

Perda de carga distribuída = 20,699 m.c.f. = 2,0887 Kg/cm² (Fórmula de Moody)

P. DE CARGA NO RECALQUE = 22,479 m.c.f. = 2,2683 Kg/cm²

Pressão adic. no recalque = - m.c.f. = 0,0000 Kg/cm²

ALTURA MANOMÉTRICA : 60,923 m.c.f. = 6,148 Kg/cm²

POTÊNCIA ENTREGUE AO FLUÍDO = 4,51 CV

Fatores de correção para líquidos viscosos

(usar somente para bombas centrífugas convencionais e para líquidos Newtonianos)

Fator Fq (vazão) = 1,

Fator Fh (alt. manom.) = 1,00 ( tirado do gráfico do HIDRAULIC INSTITUTE)

Fator Fn (rendimento) = 1,

Vazão em água = 20,00 m³ / h Potência entregue ao fluído = 4,51 C.V.

Alt. man. para água = 60,92 m.c.a. Rend. bba. com líq. viscoso = 0,

Rendimento da bomba = 0,50 (da curva da bba. em água) Rendimento do acoplamento = 0,

POTÊNCIA DO MOTOR 11,28 C.V.

OBS.: a) Em bombas positivas (engrenagem, lóbulos, pistão, diafragma, etc) a pot. entr.ao fluído é praticamente a do motor

(acrescentar rendimento da bomba e acoplamento). A influência da viscosidade pode ser, na prática, desconsiderada.

b) Para bombas tipo MONO somente para viscosidades acima de 20000 cP deve ser feita correção para água (em curvas específicas)

VERIFICAÇÃO DA CONDIÇÃO DE NÃO-CAVITAÇÃO

Pressão atmosférica ou no reservatório de sucção = 0,9120 kg/cm² Pressão de vapor do líquido = Altura de sucção = 0,30002,5000 kg/cm²m ("+" se acima da linha de centro horizontal da entrada da bomba e " - " se abaixo) Perda de carga na sucção = 0,9436 m

NPSH disponível = 7,676 m

(NPSHd > NPSHr para NÃO CAVITAÇÃO)

NPSH requerido é fornecido pelo fabricante da bomba (em tabelas ou na curva de desempenho)

Projeto Planalto Desidratados Bomba para água Industrial alimentação reservatório

CÁLCULO DO DIÂMETRO DA TUBULAÇÃO