relatório calha parshall, Trabalhos de Hidráulica

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CLAYTON SILVA JUNIOR – RA: 171321855 – TURMA: 333L

RELATÓRIO 05 DE HIDRAÚLICA GERAL: ENSAIO DE BOMBAS

GUARATINGUETÁ - SP

ENSAIO DE BOMBAS

1. OBJETIVO

É vivenciar a utilização de uma bomba hidráulica, que é uma máquina hidráulica

operatriz que fornece energia ao liquido com a finalidade de transportá-lo de um ponto a

outro, e assim obter o conhecimento prático de funcionamento desse equipamento, através

das curvas características, que possui diversas aplicações dentro da Engenharia Civil.

2. MATERIAIS E MÉTODOS EXPERIMENTAIS

O sistema utilizado nesse experimento, é formado por 3 partes que são: A parte de

entrada ou sucção, a parte de saída ou recalque e vertedouro para medição da vazão.

A etapa de entrada é constituída de: Reservatório de sucção, uma válvula de pé com

crivo (impede a sujeira de entrar no sistema e impede o retorno da água, evitando assim o

surgimento de bolhas). Com um medidor depressão ligada a ele.

A bomba usada é uma Turbobomba, que é aquela onde, o fluido é impulsionado pelas

pás de um rotor. Junto a essa bomba está ligado um motor que é aquele que fornece energia

para as pás girarem.

A etapa de recalque possui uma válvula gaveta e uma válvula normal, onde a válvula

gaveta evita o retorno de água para a bomba e a outra é usada no experimento para

determinar as aberturas e assim diferenciar as características como pressões, lâmina d’água,

Figura 1 – Conjunto de Bomba e Motor usado no sistema / FONTE: Autor.

 Primeiramente, determina-se a Altura da lamina d’agua corrigida (he) em metros,

assim utiliza-se a seguinte equação, onde: h = Altura da lâmina d’agua [m].

he = h +0,

 O próximo item necessário para determinar a vazão é o Coeficiente de descarga (Cd), que é

obtido pela seguinte equação, onde: h = Altura da lâmina d’agua [m] e p = Altura

do vertedor [m].

Cd =0,602+

0,075∗ h

p

 E por fim, realiza-se o cálculo da vazão, onde é utiliza-se dos itens anteriores, mais o valor

da largura do vertedor (L) = 0,39 m,

Q =

∗√ 2 g ∗ Cd ∗ L ∗ he^3 /^2

3.1.2. Altura útil da elevação

 A altura útil da elevação, é determinada pelo que sobra da equação de energia de

bernoulli, uma vez que as parcelas referente à energia potencial e a energia cinética

podem ser desprezadas. Dessa maneira, a altura útil de elevação pode ser obtida

pela seguinte equação, onde P1 = pressão de entrada [Pa], P2 = pressão de saída

[Pa] e γ = Peso especifico do fluído [ N/m³]

H =

P 2 − P 1

3.1.3. Potências e Rendimento da Bomba

 Primeiramente, determina-se a potência motriz, que é a potência mecânica que a

máquina motriz entrega á bomba, que no nosso caso, o maquina motriz é um

motor elétrico. Utiliza-se da seguinte equação, onde: V = Tensão da linha [V], I =

Corrente da linha [A] e  m = Eficiência do^ motor = 0,8.

Pm = m ∗ I ∗ V

 Primeiramente, determina-se a potência útil, que é a potência que realmente é usada

pela bomba para mover o liquido, considerando as perdas. Utiliza-se da seguinte

equação, onde: γ = Peso especifico do fluído [ N/m³], Q = Vazão [m³/s] e H =

Altura útil de elevação [m]

Pu = γ ∗ Q ∗ H

 O rendimento da bomba é determinado pela relação entre a potência útil (potência

fornecida pela bomba ao liquido) e a potência motriz (potência cedida à bomba pelo

motor).

b =

100 ∗ Pu

Pm

3.2 RESULTADOS E DADOS OBTIDOS

3.2.1. Dados obtidos experimentalmente

O experimento como já explicado, é dividido em faixas de rotações onde as rotações

variam bem pouco dentro dessa faixa, outra característica é dessa faixa é que as tensões são

mantidas constantes dentro dela.

Outro fato que já foi dito é que devido ao superaquecimento do motor, não foi possível

determinar todas as 5 variações da terceira faixa. Logo a terceira faixa só terá 4 variações (

pontos nos gráficos). Os resultados obtidos encontram-se na tabela abaixo:

3.2.3. Resultados da etapa de altura útil

Usando as seguintes conversões de pressão:

0,00750062 mmHg = 1 Pa e 1 kgf/cm² = 98066,5 Pa E adotando o valor do peso especifico da água ( γ^ ¿^ como: 9810 N/m³ TABELA 3 – RESULTADOS PARA DA ALTURA (H)

faixa P1 (Pa) P2 (Pa) γ (N/m³) H (m)

3 MOTOR SUPERAQUECEU

3.2.4. Resultados da etapa das Potências e Rendimento da Bomba

TABELA 4 – RESULTADOS DAS POTÊNCIAS E DO RENDIMENTO DA BOMBA

faixa  m (%) Pm Pu  b (%) 1 80,0 614,400 0,000 0, 1 80,0 1126,400 301,302 26, 1 80,0 1382,400 21,464 1, 1 80,0 1484,800 -252,551 -17, 1 80,0 1510,400 -386,903 -25, 2 80,0 772,800 0,000 0, 2 80,0 1545,600 440,369 28, 2 80,0 1821,600 92,221 5, 2 80,0 1876,800 -170,391 -9, 2 80,0 1904,400 -259,294 -13, 3 80,0 1020,000 0,000 0, 3 80,0 2160,000 774,698 35, 3 80,0 2460,000 250,015 10, 3 80,0 2520,000 80,735 3, 3 MOTOR SUPERAQUECEU

3.3 GRÁFICOS

Usando os dados obtidos de vazão, altura útil, rendimento de bomba e potencia motriz

elaborou-se utilizando o Excel, os seguintes gráficos, que servem para ilustrar de maneira facilitada a diferença entre as faixas de utilização dessa bomba e como são as construídas

ALTURA ÚTIL DE ELEVAÇÃO (m) POTÊNCIA MOTRIZ (W)

• -4.000 -2.000 0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10. as curvas comerciais, que são as utilizadas pelos fabricantes. - 0. - 0. - 0. - 0. - 0. - 0. - 0. - 0.026 0. - 0. - 0. - 0. - 0.024 0. - FAIXA GRÁFICO 1 - CURVA H X Q - FAIXA - FAIXA
• 500.000 1000.000 1500.000 2000.000 2500.000 3000. VAZÃO (m³/s) - 0. - 0. - 0. - 0. - 0. - 0. - 0. - 0. - 0.

  • 1. - 0. - 0. - 0. - 0. - FAIXA GRÁFICO 2 - CURVA Pm X Q - FAIXA - FAIXA