projeto de bombas

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
FACULDADE DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
DISCIPLINA: OPERAÇÕES UNITÁRIAS (I)
PROFESSOR JOHNSON PONTES DE MOURA

AULA (01)- Estudos das Bombas:
-Altura de projeto;
- Eficiências;
- Arranjos de bombas;
- Influência da viscosidade.

2014.2
1

Para selecionar uma bomba aplica-se o balanço de energia mecânica entre dois pontos do sistema de escoamento.
Geralmente se escolhem os pontos de entrada e a saída.
Na figura abaixo correspondem aos números 1 e 2:
Trabalho

2
1
Calor (atrito)

Diagrama de um sistema de escoamento impulsionado por uma bomba
2

Trabalho agregado

Energia inicial do fluido

Sistema considerado Energia final do fluido

Energia de atrito

Energia inicial Trabalho
Energia final
+
=
+
do fluido do fluido agregado Energia de atrito
3

Energia que entra com o fluido + Trabalho

(P1/ρ +

v12/2α

^

+ Z1) + W

= Energia que sai com o fluido + Calor

= (P2/ρ +
^

W = (P2-P1)/ρ +

v22/2α

^

+ Z2) + Ef

(v22-v12)/2α

^

+ (Z2 – Z1) + Ef

O trabalho mecânico gera uma mudança na Energia de pressão, na Energia cinética e na Energia potencial do fluido e libera calor devido ao atrito com o meio.
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Trabalho energia final energia inicial
- do fluido agregado = do fluido

+

energia de atrito

2
2
P v P v ^
^
2
2
1
1
W = ( ---- + ---- + Z2 ) – ( ---- + ---- + Z1 ) + Ef ρ 2α ρ 2α

Se dividimos todos os termos por g:
^

^

W
P2 v2
Z2
P1 v1 Z1
Ef
---- = (---- + ----- + ---- ) – ( ---- + ------ + ---- ) + ---g ρg 2αg g ρg 2αg g g 2

2

Na equação final, cada um dos termos tem dimensão de comprimento ou altura. É usual encontrar o balanço de energia expresso dessa forma na literatura sobre bombas.
5

É comum cada um dos termos ser considerado como altura.
Assim,

P  g é a altura de pressão, v  g é a altura de
2

velocidade, Z/g é a altura de posição, Wˆ
fornecida