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Prof. Edson Cordeiro do Valle
Trabalho Avaliativo
Você é consultor da empresa FastFlow Engenharia. Sua empresa foi contratada por uma
construtora e ficou responsável por avaliar e projetar um sistema de bombeamento de água
quente de uma fonte geotérmica localizada no subsolo. O projeto proposto capta água de
um poço e eleva essa água até um reservatório para futura distribuição.
O poço encontra-se pressurizado em função da pressão que o vapor da água exerce no
interior do poço geotérmico. Foi proposta uma tubulação para captar é bombear essa água.
As características da tubulação são apresentadas conforme a tabela.
Seu relatório técnico deverá abordar os seguintes pontos, lembrando de apresentar as
equações e o embasamento teórico dos cálculos.
Parte A (2,5 pt).
Seu papel é projetar a bomba centrífuga para realizar a bombeamento desde o poço até o
reservatório conforme o desenho apresentado, calculando sua carga e sua potência.
Parte B (2,5 pt) Vamos supor que é a vazão do seu sistema pudesse variar 50% para mais
e para menos. Avalie graficamente o impacto dessa variação no seu sistema fazendo um
gráfico de vazão por perda de carga.
Parte C)(2,5) Para o caso A e B, determine o NPSH disponível na sucção da bomba. Não
esqueça de levar em conta todas as perdas de carga desde a sucção até a entrada da
bomba. Considere a seguinte correlação para o cálculo da pressão de vapor dá água.
P(kPa) = 0,61078.e
((17,27.T)/(T+237,3))
Em que T deve ser fornecida em
o
C.
Segue a figura abaixo para ajuda-los nos cálculos do NPSH do seu sistema.
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Trabalho Avaliativo
Parte D (2,5 pt) Consulte internet e encontre uma bomba centrífuga, visitando o site de
fabricantes, ou outra literatura, que seja adequada para trabalhar nessa faixa de variação de
vazão que você calculou no item B. Avalie inicialmente se não ocorrerá a cavitação do
sistema comparando os NPSHs. Em seguida, considerando o gráfico da curva de carga da
bomba versus vazão e o outro gráfico de eficiência versus Vazão (podem ser apresentados
no mesmo gráfico, depende do fabricante), encontre o ponto de operação (vazão) para o
seu sistema. Envie em anexo o gráfico do catálogo que você encontrou.
Considerações.
- z2 é a altura entre a captação no reservatório de água quente e a descarga no
reservatório final.
- Considere a altura entre o nível da captação da bomba no reservatório de água
quente e a entrada da bomba (sucção), como sendo 1/3 da altura z
- Use α (coeficiente de correção de energia cinética) = 1,
Os demais dados para seu grupo encontram-se na tabela final.
Parte 2
Para conquistar o cliente de vocês, seu chefe sugeriu que você entregue também o
equacionamento para o dimensionamento de um medidor de vazão tipo XXX em uma
tubulação de água na temperatura do poço.
A faixa de vazão de operação dessa tubulação é a mesma calculada anteriormente. O
orifício tem o diâmetro de 20% do diâmetro da tubulação.
No seu relatório deverá constar os dados abaixo, embasados teoricamente, com
equacionamento e números.
Prof. Edson Cordeiro do Valle
Trabalho Avaliativo
Grupo rho visc. P1 P2 z
T.
água Vazão
D
tubo ε L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 Eficiência
kg/m^3 Pa.s
bar abs
bar abs m oC m^3/s m m m m m m m m m - - - - - - % A (^) 954,6 3,2E-04 2,03 1,03 12 80 3,5E-02 0,6 2,0E-06 7,0 3 2 3000 3000 4000 10 0,2 0,18 0,27 0,37 0,11 0,11 0,11 0,23 0, B (^) 958,2 3,4E-04 1,9 0,98 10 90 1,2E-02 0,55 1,8E-06 5,0 4 5 2800 2800 3300 15 0,25 0,12 0,23 0,4 0,23 0,23 0,23 0,32 0, C (^) 968,9 4,1E-04 1,8 1 23 85 1,0E-02 0,55 1,6E-06 6,0 5 5 3100 3100 4800 16 0,35 0,22 0,37 0,32 0,17 0,25 0,20 0,25 0, D (^) 966,8 3,9E-04 2,3 1 25 70 9,0E-03 0,5 2,2E-06 4,0 2 2 3300 3300 4500 11 0,12 0,22 0,30 0,25 0,18 0,37 0,25 0,37 0, E (^) 959,7 3,4E-04 1,5 0,95 17 73 5,0E-03 0,45 2,4E-06 6,5 7 1 2700 2700 6000 5,5 0,09 0,17 0,30 0,39 0,22 0,28 0,40 0,28 0, F (^) 960,4 3,5E-04 1,7 0,97 20 83 9,5E-03 0,65 2,6E-06 5,5 5 6 2600 2600 5900 4,5 0,18 0,22 0,32 0,32 0,24 0,25 0,25 0,20 0, G (^) 982,5 5,5E-04 3 1,03 22 82 3,5E-03 0,65 2,0E-06 7,5 6 6 3200 3200 6200 15,5 0,40 0,30 0,25 0,22 0,28 0,20 0,37 0,25 0, H (^) 985,8 6,0E-04 1,2 0,95 15 50 2,5E-03 0,5 1,9E-06 8,0 7 6 3500 3500 5200 17 0,12 0,17 0,30 0,20 0,18 0,25 0,28 0,40 0,
I 982,5 5,5E-04 1,4 0,98 9 45 4,0E-03 0,45 2,4E-06 9,0 7 8 2000 2500 3800 9 0,50 0,20 0,35 0,25 0,15 0,40 0,20 0,23 0, J 1014,1 1,7E-03 1,9 0,89 11 50 9,0E-03 0,6 1,8E-06 12,0 9 10 1800 2300 3500 7 0,45 0,15 0,40 0,35 0,15 0,30 0,33 0,25 0,
Grupo ∆P1 ∆P2 Tipo
(atm) (KPa) Medidor
A 10,0 300,0 Venturi
B 2,0 350,0 Bocal
C 3,0 225,0 Placa
D 4,0 500,0 Venturi
E 5,0 700,0 Bocal
F 7,0 400,0 Placa
G 8,0 660,0 Venturi
H 9,0 780,0 Bocal
I 12,0 1100,0 Placa
J 13,0 1300,0 Venturi
