1. O que é um processo em regime permanente?Porque considerá-lo quando se dimensiona equipamentos industriais? Se as propriedades do fluido em um ponto do campo não mudam com o tempo o escoamento é denominado escoamento em regime permanente. Neste tipo de escoamento, as propriedades podem variar de ponto para ponto no campo, mas devem permanecer constante em relação ao tempo para um dado ponto qualquer. 2. O que é viscosidade dinâmica? A viscosidade dinâmica é o coeficiente de proporcionalidade entre a tensão de cisalhamento e o gradiente de velocidade. O seu significado físico é a propriedade do fluido através da qual ele oferece resistência às tensões de cisalhamento. Os fluidos que apresentam esta relação linear entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação são denominados newtonianos e representam a maioria dos fluidos. O valor da viscosidade dinâmica varia de fluido para fluido e, para um fluido em particular, esta viscosidade depende muito da temperatura. 3. Apresentação final de curso Nathalia Sarcinelli. Um sistema de bombeamento de água potável alimenta um reservatório de água elevado. Como a bomba que alimenta este reservatório estava partindo inúmeras vezes por dia foi estudada a possibilidade de se reduzir o diâmetro do rotor de forma a se reduzir a vazão do sistema. Um novo ponto de trabalho foi definido com um novo diâmetro de rotor. Cite pelo menos quatro pontos que o trabalho deveria ter abordado, mas não abordou e os possíveis problemas que eles podem gerar caso o projeto em questão seja implementado. Douglas tem a resposta. 4. Descreva as forças e as velocidades que atuam em um rotor de uma bomba centrífuga, qual(is) dela(s) são responsáveis pelo consumo de potência do motor? Faça um desenho esquemático. Forças: radial, axial e perpendicular. Velocidades: paralelo ao eixo da bomba (Va), perpendicular ao eixo da bomba (Vm) e tangente à circunferência pelo raio do giro (Vu). Velocidade absoluta, relativa e periférica. Velocidade periférica é responsável pelo consumo de potência do motor. 5. Faça um desenho esquemático de uma bomba centrífuga e identifique seus principais componentes (pelo menos 6 componentes). 6. Qual a função do difusor? Onde ele fica localizado? O difusor é a parte estacionária que converte a energia cinética em energia de pressão. O difusor é um tipo de funil encurvado que aumenta a área no ponto de descarga. Como a área da seção transversal aumenta, o difusor reduz a velocidade do líquido e aumenta a sua pressão. 7. Explique de forma detalhada o princípio de funcionamento de uma bomba centrífuga. O líquido entra no bocal de sucção e, logo em seguida, no centro de um dispositivo rotativo conhecido como impulsor. Quando o impulsor gira, ele imprime uma rotação ao líquido situado nas cavidades entre as palhetas externas, proporcionando-lhe uma aceleração centrífuga. Cria-se uma área de baixa-pressão no olho do impulsor, causando mais fluxo de líquido através da entrada, como folhas líquidas. Como as lâminas do impulsor são curvas, o fluido é impulsionado nas direções radial e tangencial pela força centrífuga. Fazendo uma analogia para melhor compreensão, esta força que age dentro da bomba é a mesma que mantém a água dentro de um balde, girando na extremidade de um fio. A Figura 1, abaixo, mostra um corte lateral de uma bomba centrífuga indicando o movimento do líquido. 8. Quais as formas de se isolar a parte interna da bomba da parte externa? Em uma bomba centrífuga assim como nos outros equipamentos o selo mecânico tem a função de promover a selagem, com o propósito de evitar que o fluido seja emitido para o meio externo (atmosfera). Os selos mecânicos podem ser aplicados na maioria dos casos, pois possuem muitas vantagens em relação às gaxetas. Além disso, são indicados para casos onde os retentores convencionais (gaxetas) não podem ser aplicados, especialmente em casos de alta pressão, temperatura, velocidade e presenças de sólidos em suspensão. 9. Quais as principais diferenças entre as bombas centrífugas e as bombas volumétricas? • Bombas Centrífugas: a movimentação do fluido ocorre pela ação de forças que se desenvolvem na massa do mesmo, em consequência da rotação de um eixo no qual é acoplado um disco (rotor) dotado de pás (palhetas, hélice), o qual recebe o fluido pelo seu centro e o expulsa pela periferia, pela ação da força centrífuga. • Bombas Volumétricas: a movimentação do fluido é causada diretamente pela ação do órgão de impulsão da bomba que obriga o fluido a executar o mesmo movimento a que está sujeito este impulsor (êmbolo, engrenagens, lóbulos, palhetas). Dá-se o nome de volumétrica porque o fluido, de forma sucessiva, ocupa e desocupa espaços no interior da bomba, com volumes conhecidos, sendo que o movimento geral deste fluido dá-se na mesma direção das forças a ele transmitidas, por isso a chamamos de deslocamento positivo. 10. O que é pressão de vapor? Dê um exemplo. É a situação do fluido onde, a uma determinada temperatura, coexistem as fases do estado líquido e de vapor. Quanto maior a temperatura maior a pressão de vapor. 11. Determine um parâmetro adimensional com a utilização do teorema do pi para as variáveis P, D, L, V. Pressão, diâmetro, comprimento equivalente da tubulação e velocidade de escoamento respectivamente. Utilize as unidades fundamentais no Sistema Internacional, adote o MLT. Tem no caderno. 12. As maquinas hidráulicas motrizes se dividem em dois grandes grupos. Explique-os e dê exemplo. Máquinas motrizes são aquelas que transformam energia de fluido em trabalho mecânico, ou seja, transformam um tipo de energia que a natureza nos oferece em trabalho mecânico. Estas máquinas extraem energia do fluido, ou seja, o fluido realiza trabalho sobre a máquina. Pode- se dizer que, de um modo geral, se destinam a acionar outras máquinas, principalmente geradores de energia elétrica. Dois são os tipos mais importantes de máquinas motrizes hidráulicas: • Turbinas hidráulicas: nas quais o escoamento da água se dá em canais formados por pás curvas, dispostas simetricamente em torno de um eixo móvel, e que constituem o rotor ou receptor. Ex: turbinas de máquinas de fluxo reação, axiais, de pás fixas. • Rodas hidráulicas ou rodas d’água: nas quais a água, escoando em canais especiais ou despejados em cubas, desenvolve forças que produzem o conjugado motor. Nestas máquinas, a água atua por peso e por velocidade, havendo o predomínio de uma delas em cada tipo (rodas de cima, de lado e de baixo). Ex. turbinas hidráulicas, turbinas a vapor, turbinas a gás, turbinas eólicas. 13. Quais são as principais diferenças entre as bombas centrífugas e as bombas de deslocamento positivo? • Bombas Centrífugas: a movimentação do fluido ocorre pela ação de forças que se desenvolvem na massa do mesmo, em consequência da rotação de um eixo no qual é acoplado um disco (rotor) dotado de pás (palhetas, hélice), o qual recebe o fluido pelo seu centro e o expulsa pela periferia, pela ação da força centrífuga. • Bombas de Deslocamento Positivo (volumétricas): a movimentação do fluido é causada diretamente pela ação do órgão de impulsão da bomba que obriga o fluido a executar o mesmo movimento a que está sujeito este impulsor (êmbolo, engrenagens, lóbulos, palhetas). Dá-se o nome de volumétrica porque o fluido, de forma sucessiva, ocupa e desocupa espaços no interior da bomba, com volumes conhecidos, sendo que o movimento geral deste fluido dá- se na mesma direção das forças a ele transmitidas, por isso a chamamos de deslocamento positivo. 14. O que é escorva de bomba centrífuga? É a eliminação do ar existente no interior da bomba e da tubulação de sucção. Esta operação consiste em preencher com o fluido a ser bombeado todo o interior da bomba e da tubulação de sucção, antes do acionamento da mesma. 15. Quais são as vantagens e as desvantagens de uma bomba com múltiplos estágios. Como funciona este tipo de bomba? A bomba possui dois ou mais rotores dentro da carcaça. É o resultado da associação de rotores em série dentro da carcaça, essa associação permite a elevação do líquido a alturas maiores do que 100 metros, sendo o rotor radial ou diagonal usado para tal associação. Muito usada para poços profundos de água ou de petróleo ou para alimentação de caldeiras com pressões superiores a 2.500 m. Falta a desvantagem. 17. Como a pressão atmosférica, a pressão absoluta e a pressão relativa se relacionam entre si? Pressão Atmosférica: é a pressão exercida pela atmosfera terrestre, medida em um barômetro. Ao nível do mar esta pressão é aproximadamente de 760 mmHg. Pressão Absoluta: é medida em relação ao vácuo absoluto. É equivalente à soma da pressão medida com um manômetro (pressão relativa), mais a pressão atmosférica. Pressão Relativa: é medida em relação à pressão atmosférica. 18. Quais são os tipos de rotores que existem em bombas centrífugas. Quais os cuidados que devemos ter na seleção e na instalação dos mesmos. Rotor fechado, semi-fechado, aberto e a prova de entupimento. 19. Para que serve o fluido de selagem de uma bomba centrífuga. 20. Cite os cuidados que devemos ter na instalação de uma bomba de deslocamento positivo.