EXERCÍCIO 1:

Uma bomba centrífuga é uma máquina de fluxo geradora amplamente utilizada na indústria. Ela é composta por diversas partes e uma das principais é o rotor. Qual é a função dele na bomba centrífuga?

EXERCÍCIO 2:

As perdas de carga são um fenômeno que acontece nos escoamentos, ou seja, são perdas de energia durante o escoamento. Nós podemos ter perdas de cargas localizadas e distribuídas em escoamentos. Explique essas duas perdas de carga e cite em quais situações nós as temos.

EXERCÍCIO 3:

A perda de carga distribuída nos escoamentos ocorre devido à interação entre o fluído e a superfície a qual o fluído escoa. A superfície está diretamente ligada à perda de carga, quanto maior for o atrito entre o fluído e a superfície, maior será a perda de carga. Nós podemos calcular a perda de carga distribuída utilizando a fórmula:

EXERCÍCIO 4:

Quais são os fatores que influenciam no aumento ou na diminuição da perda de carga em um escoamento?

Na atividade de hoje você será o engenheiro responsável por analisar a melhor opção de empreendimento para uma área rural que possuí um rio com vazão disponível para utilização de 12m³/s, este rio possuí uma queda de água com 90m de altura. Buscando a instalação de uma pequena usina para geração de energia elétrica, analise os seguintes cenários:

a) Utilizando um gerador elétrico de 10 polos, e a velocidade de rotação específica, qual seria a opção de turbina para esta situação?

​b) Considerando as eficiências hidráulicas, da turbina e gerador um valor de 0,9 (eficiência total), qual seria a potência elétrica produzida? (Considere a densidade da água=997kg/m³ e a gravidade=9,81m/s²)

2) Uma bomba é um equipamento com a função de transferir energia de uma determinada fonte para um líquido, permitindo que ele possa se deslocar de um ponto para outro, inclusive vencendo desníveis geométricos.

No sistema a seguir, você será responsável por realizar a seleção de uma bomba para um sistema de bombeamento que deve elevar uma vazão de água de 9m³/h a uma altura de 20m.  O diâmetro interno da tubulação é de 1+1/2” (38,1mm) e o comprimento total da tubulação é de 42m, sendo o comprimento total da tubulação de sucção de 3,7m, com uma altura de sucção de 1,8m. Na sucção temos uma válvula pé de crivo (k=7,3) e um cotovelo 90 ° com raio médio (k=0,7). No recalque temos 2 cotovelos 90° com raio médio (k=0,7). Considere que a água está a 25°C e possui viscosidade cinemática igual a 0,8.10-6m²/s.

Para encontrar a perda de carga distribuída, necessitamos encontrar o fator de atrito (f), para isso podemos utilizar o diagrama de Moody.

Onde:

DP = perda de pressão ou de carga (m).

f= fator de fricção (dado encontrado em tabelas).

L = comprimento equivalente da tubulação (m).

DL = diâmetro interno da tubulação (m).

v = velocidade média do fluido (m/s).

g = aceleração da gravidade (9,81m/s).

Para encontrar a rugosidade relativa (𝞮/d) considere a rugosidade absoluta da tubulação  sendo 0,0762mm

​Para encontrar a perda de carga localizada utilize os valores de para Válvula pé de crivo k=7,3 e para cada cotovelo (90°) um k=0,7

​a) Qual deve ser a altura manométrica da bomba a ser selecionada? Considere as perdas de carga do escoamento.

​b) Se o NPSH requerido é de 4m, esta bomba estará operando em uma condição de cavitação? Utilize um fator de segurança de 10%, em relação ao NPSH requerido. (Considere a pressão atmosférica do local = 101,3kPa e a densidade da água=997kg/m³)

​c) Pensando no aproveitamento energético do sistema, se um motor elétrico transmite 1kW de potência a esse sistema, qual é eficiência do sistema para a condição de operação descrita?