Maquinas de fluxo

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Máquinas Termohidráulicas de Fluxo

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2. TEORIA GERAL DAS MÁQUINAS DE FLUXO
2.1. Introdução
O homem tem buscado controlar a natureza desde a antiguidade. O homem primitivo transportava água em baldes ou conchas; com a formação de grupos maiores, esse processo foi mecanizado. Assim, as primeiras máquinas de fluxo desenvolvidas foram as rodas de conchas e as bombas de parafuso para elevar aágua. Os romanos introduziram a roda de pás em torno de 70 a.C. para obter energia de cursos d’água. Mais tarde, foram desenvolvidos moinhos para extrair energia do vento, mas a baixa densidade de energia ali presente limitava a produção a poucas centenas de quilowatts. O desenvolvimento de rodas d’água tornou possível a extração de milhares de quilowatts de um único local. Hoje, tiramos proveitode várias máquinas de fluxo. Num dia típico, obtemos água pressurizada de uma torneira, usamos um secador de cabelos, dirigimos um carro no qual máquinas de fluxo operam os sistemas de lubrificação, refrigeração e direção, e trabalhamos num ambiente confortável provido com circulação de ar. A lista poderia ser estendida indefinidamente. O propósito deste capítulo é introduzir os conceitosnecessários para analisar, projetar e aplicar máquinas de fluxo. A nossa abordagem lida quase que exclusivamente com escoamentos incompressíveis. Inicialmente, a terminologia do assunto é introduzida e as máquinas são classificadas por princípio de operação e características físicas. Em vez de tentar uma abordagem de todo o assunto, concentramos nossa atenção em máquinas nas quais a transferência deenergia do fluido, ou para o fluido, dá-se por meio de um elemento rotativo. Equações básicas são revistas e em seguida simplificadas para formas úteis na análise de máquinas de fluxo. As características de desempenho de máquinas típicas são consideradas. São dados exemplos de aplicações de bombas e turbinas em sistemas típicos.

2.2. Definição de Máquina de Fluido
Definição SistemasFluidomecânicos: conjunto formado por máquinas e/ou dispositivos cuja função é extrair ou adicionar energia de/para um fluido de trabalho. O fluido de trabalho pode estar confinado entre as fronteiras do sistema formado pelo conjunto de máquinas e dispositivos, ou escoar através destas fronteiras (o que, para nossa análise, caracteriza um volume de controle na perspectiva da termodinâmica ou da mecânica dosfluidos). Definição Máquina de Fluido (fluid machinery): é o equipamento que promove a troca de energia entre um sistema mecânico e um fluido, transformando energia mecânica em energia de fluido ou energia de fluido em energia mecânica. 07 de agosto de 2006 Alex N. Brasil

Máquinas Termohidráulicas de Fluxo

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No primeiro caso, em que há o aumento do nível energético de um fluido a partir dofornecimento de energia mecânica, por analogia com o gerador elétrico, apenas substituindo energia elétrica por energia de fluido, costuma-se designar a máquina de máquina de fluido geratriz (geradora). No segundo caso, em que a energia mecânica é produzida a partir da redução do nível energético de um fluido, pela analogia com o motor elétrico, a máquina é usualmente chamada de máquina de fluidomotriz (motora). A Figura (2.1) apresenta um fluxograma representando a classificação das máquinas de fluido.

ρ = cte ρ ≠ cte

Máquinas de Fluido
Máquinas Hidráulicas Máquinas Térmicas

Turbomáquinas

Máq. Deslocamento Positivo

Turbomáquinas

Máq. Deslocamento Positivo

Operatrizes

Motrizes

Operatrizes

Motrizes

Bombas Líquidos

Turbinas HidráulicasTurbocompressores

Turbinas a Vapor

Ventiladores Gases

Turbinas Eólicas

Turbinas a Gás

Figura 2.1 – Fluxograma das máquinas de fluido.

Definição Máquina Hidráulica: é aquela em que o fluido que intercambia (troca) sua energia não varia sensivelmente de densidade em seu percurso através da máquina. Considera-se a hipótese de ρ = cte . Máquina Térmica: é aquela em que o fluido em seu percurso...
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