Baixe HIDRAULICA BASICA NOTAS DE AULAS e outras Exercícios em PDF para Hidráulica, somente na Docsity! 31 Equação da energia e presença de uma máquina Máquinas, para efeito deste estudo, será qualquer dispositivo introduzido no escoamento, o qual forneça ou retire energia dele, na forma de trabalho. A maneira de funcionamento da máquina não interessará por enquanto, importando somente como sua presença afeta as equações (28) ou (29). Será denominada “bomba” qualquer máquina que forneça energia ao fluido e “turbina” qualquer máquina que retire energia dele. Considere as seções (1) e (2) da figura 19 onde há uma máquina entre as seções. Figura 19: Seções 1 e 2 em um tubo de corrente com presença de máquina hidráulica. Fonte: Brunetti, F. Mecânica dos Fluidos. 1º edição. Prentice Hall.2005. Se não houvesse máquina, sabe-se que, válidas as hipóteses iniciais, valeria a equação (29): H1 = H2. Isto é, a energia por unidade de peso do fluido em (1) é igual à energia por unidade de peso em (2) ou a carga total em (1) é igual à carga total em (2). Se a máquina for uma bomba, o fluido receberá um acréscimo de energia tal que H2 > H1. Para restabelecer a igualdade, deverá ser somada ao primeiro membro a energia recebida pela unidade de peso do fluido na máquina. Logo: 21 HHH B =+ (30) A parcela HB é chamada “carga ou altura manométrica da bomba” e representa a energia fornecida à unidade de peso do fluido que passa pela bomba. 32 Se a máquina for uma turbina, H1 > H2, pois, por definição, a turbina retira energia do fluido. Para restabelecer a igualdade, tem-se: 21 HHH T =− (31) Onde HT = “carga ou altura manométrica da turbina” ou energia retirada da unidade de peso do fluido pela turbina. Como se deseja estabelecer uma equação geral, a carga manométrica da máquina será indicada por HM e as equações (30) e (31) poderão ser escritas de forma única como: 21 HHH M =+ (32) Sendo: HM = HB se a máquina for uma bomba; HM = - HT se a máquina for uma turbina. A equação (32) é a que considera a presença de uma máquina no escoamento entre as seções (1) e (2) em estudo. Lembrando os significados de H1 e H2, essa equação é escrita assim: g vZPH g vZP M 22 2 2 2 2 2 1 1 1 ++=+++ γγ (33) Ou g vvZZPPH M 2 )( 2 1 2 2 12 12 −+−+ − = γ (34) A equação (34) mostra que a presença de uma máquina pode acarretar variações da carga de pressão, da carga potencial e da carga cinética. Potência da máquina e noção de rendimento Potência, por definição, é o trabalho por unidade de tempo. Como o trabalho é uma energia mecânica, pode-se generalizar definindo potência como sendo qualquer energia mecânica por unidade de tempo e será representada pelo símbolo N.
