Bomba

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UNIVERSIDADE REGIONAL INTEGRADA DO ALTO URUGUAI E DAS MISSÕES
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
ENGENHARIA MECÂNICA

PROJETO DE UMA BOMBA CENTRÍFUGA

MÁQUINAS DE FLUXO

Rômulo R. Serafin
Felipe H. Hartmann

Erechim, outubro de 2011

RESUMO
Este relatório apresenta o dimensionamento de uma turbobomba, através de embasamento teórico. Tem como objetivo dimensionar umabomba centrífuga seguindo conceitos dados em aula e obtidos na bibliografia proposta.
Esta metodologia emprega o uso de formulações matemáticas para a realização dos cálculos e apresenta também métodos para o desenvolvimento dos desenhos necessários para a criação desta bomba. A partir das condições iniciais propostas para a elaboração deste projeto, foram realizados cálculos e, com auxílio deuma ferramenta computacional de CAD foi elaborado a modelagem da bomba e seus respectivos componentes.

índice
símbologia 1
1. introdução 1
2. bombas 2
2.1. CLASSIFICAÇÃO GERAL E TIPOS DE BOMBAS HIDRÁULICAS 2
2.2. BOMBAS CENTRÍFUGAS 3
3. Projeto da bomba centrífuga 4
3.1. ROTOR 4
3.2. ESCOLHA DO TIPO DE ROTOR 4
3.3. NÚMERO DE ESTÁGIOS 5
3.4. CORREÇÃO DA DESCARGA 6
3.5. RENDIMENTOHIDRÁULICO 6
3.6. TRAÇADO PRELIMINAR DO ROTOR 6
3.7. POTÊNCIA MOTRIZ 7
3.8. DIÂMETRO DO EIXO 7
3.9. DIÂMETRO DO NÚCLEO 8
3.10. VELOCIDADE MÉDIA NA BOCA DE ENTRADA DO ROTOR 8
3.11. DIÂMETRO DA BOCA DE ENTRADA DO ROTOR 9
3.12. DIÂMETRO MÉDIO DA ARESTA DE ENTRADA 9
3.13. VELOCIDADE MERIDIANA DE ENTRADA 10
3.14. VELOCIDADE PERIFÉRICA NO BORDO DE ENTRADA 10
3.15. ÂNGULO DAS PÁS À ENTRADA DO MOTOR10
3.16. NÚMERO DE PÁS E CONTRAÇÃO À ENTRADA 11
3.17. LARGURA DA PÁ À ENTRADA 12
3.18. GRANDEZAS À SAÍDA DO MOTOR 12
3.18.1. Velocidade periférica à saída 12
3.18.2. Diâmetro de saída 13
3.19. ENERGIA CEDIDA ÀS PÁS 13
3.20. VELOCIDADE MERIDIANA DE SAÍDA 14
3.21. ÂNGULO DE SAÍDA 14
3.22. VELOCIDADE PERIFÉRICA CORRIGIDA 14
3.23. VALOR RETIFICADO DO DIÂMETRO EXTERNO 14
3.24. LARGURA DASPÁS À SAÍDA 15
4. Projeto do coletor 17
4.1. LARGURA DA VOLUTA 18
4.2. CÍRCULO BASE PARA O TRAÇADO DO GRÁFICO DA VOLUTA 18
4.3. DIÂMETRO DA PONTA DA CAUDA DO CARACOL 18
5. DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS DE MÁQUINAS 21
5.1. CHAVETA E RASGO DE CHAVETA DO EIXO DO ROTOR 21
5.2. PARAFUSOS E PORCAS 22
6. Motor 23
7. Conclusão 24
8. Referências bibliográficas 25

* símbologia

H = alturamanométrica [m]
n = num. de rotações por minuto [rpm]
ns = velocidade específica [rpm]
nq = número característico [rpm]
Q = descarga [m³/s]
Q’ = descarga corrigida [m³/s]
ε = rendimento hidráulico [%]
N = potência motriz [c.v]
de = diâmetro do eixo [mm]
dn = diâmetro do núcleo [mm]
kv1' = coeficiente [n°]
v1' = vel. média na boca de ent. do rotor [m/s]
d1' = diâmetro da boca de entradado rotor
[mm]
dm = diâmetro médio da aresta de entrada
[mm]
kvm1 = coeficiente [n°]
vm1 = velocidade meridiana de entrada
[m/s]
u1 = vel. periférica do bordo de entrada
[m/s]
β1 = ângulo da pá à entrada do rotor [°]
d2 = diâmetro externo do rotor [mm]
Z = núm. de pás do rotor [n°]
β2 = ângulo da pá à saída do rotor [°]
t1 e t2 = passo entre as pás [mm]
S1 = espessura das pás [mm]
σ1e σ2 = obstrução provocada pelas pás
[mm]
b1 = largura da pá a entrada [mm]
ku2 = coeficiente [n°]
u2 = velocidade periférica de saída [m/s]
Ψ = coeficiente [n°]
He' = energia a ser cedida às pás [m]
kvm2 = coeficiente [n°]
vm2 = velocidade meridiana de saída [m/s]
v1 e v2 = coeficiente de contração [n°]
b2 = largura da pá a saída [mm]
b3 = largura da voluta [mm]
dv = diâmetro daponta da cauda do caracol [mm]
di = diâmetro das seções transversais do coletor [mm]
φ = ângulo de construção da voluta
d = diâmetro na boca de recalque [mm]

introdução

As bombas hidráulicas, também conhecidas como máquinas geratrizes, são caracterizadas por receberem trabalho mecânico de uma máquina motriz (motor elétrico, diesel,...) e transformá-lo em energia hidráulica,...
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