Trabalho de pesquisa

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| 06 de outubro de 2011 |
| UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SULCENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS (CENT) NÚCLEO UNIVERSITÁRIO DA REGIÃO DOS VINHEDOS (CARVI)DISCIPLINA: SEMINÁRIO E PESQUISAPROFESSOR: ANDRÉ RIBEIRONOME: ILDO STEFANELLOTURMA: B-201: 48-49 |

[CAVITAÇÃO DE BOMBAS CENTRÍFUGAS] |
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1-Tema:

Cavitação de bombas centrífugas emrecalque de fluido (água).
2-Problema:

Como o posicionamento da bomba centrífuga pode causar cavitação na bomba?
3-Hipótese:

A altura geométrica da bomba em relação ao nível do fluido dentro do reservatório causa a cavitação da bomba e o desgaste dos componentes internos dos circuitos hidráulicos.
4- Objetivo:

Elaborar um projeto de trabalho de conclusão de curso, referente ao Curso deEngenharia Mecânica da Universidade de Caxias do Sul sobre cavitação de bombas no recalque de água, com a finalidade de geometricamente reduzir a incidência de desgastes dos componentes dos sistemas hidráulicos em decorrência da cavitação.
5- Justificativa:

Compreende-se por "Altura Geométrica da Bomba" a distância relativa entre o nível mais alto do fluido a ser captado para a sucção e aposição do bombeamento por uma bomba em um determinado circuito hidráulico, quando a água na captação está submetida à ação da pressão atmosférica. Na realidade a altura de sucção não é limitada somente pela pressão atmosférica local, mas, também, pelas perdas de carga pelo atrito e pela turbulência ao longo da sucção e no interior da bomba até que o líquido receba a energia do rotor.
A "Cavitação emBombas" é um fenômeno no qual o líquido em deslocamento por um determinado circuito, passa por uma zona de baixíssima pressão antes da sucção da bomba, que pode chegar a atingir o nível correspondente à sua pressão de vaporização, formando bolhas de ar, que provocarão a diminuição de sua massa específica, (massa específica do líquido) (FOX e MCDONALD, Introdução à Mecânica dos Fluidos, quintaed.2001, p. 344).
As bolhas que são arrastadas em meio ao escoamento passarão por outra região em que a pressão reinante é muito maior. Esse meio é o seio do deslocamento da bomba, que causa uma variação brusca da pressão, a variação acentuada de pressão ocasiona o "colapso das bolhas de ar por um processo denominado implosão” (FOX e MCDONALD e PRITCHARD, sexta ed.2006, p525).
A formação e implosãodas bolhas de ar é o que chamamos de processo de CAVITAÇÃO.
O desaparecimento das bolhas quando ocorrem junto às paredes dos condutores ou dos rotores da bomba provoca, pela elevada temperatura que ocorrem, um processo destrutivo de "erosão"do material.Uma vez estabelecida a cavitação numa bomba, o processo acarretará em queda do rendimento do equipamento, altos ruídos, fortes vibrações eerosão. Esses danos poderão levar até o colapso ou a ruína do equipamento, (SALATIEL,20/08/2011).

6- Referenciais teóricos:

a-Chama-se de cavitação o fenômeno que decorre, nos casos em estudo, da ebulição da água no interior dos condutos e nas câmaras da bomba, quando as condições de pressão caem a valores inferiores a pressão de vaporização.
Os líquidos em geral apresentam propriedade devaporizar-se em determinadas condições de temperatura e pressão. Como a água não foge a regra, estas condições a relacionam diretamente e proporcionalmente a pressão estática local do líquido. E assim sendo temos, a água que entra em ebulição sob a pressão atmosférica local a uma determinada temperatura, por exemplo, em nível do mar (pressão atmosférica normal) a ebulição acontece a 100 ºC. À medida que apressão diminui a temperatura de ebulição também se reduz. Por exemplo, quanto maior a altitude do local menor será a temperatura de ebulição. Assim em seu texto os autores: FOX, MCDONALD e PRITCHARD, 2006,p525, explicam:
...Quando isso ocorre, o líquido pode localmente passar de líquido a vapor instantaneamente, formando uma cavidade de vapor e alterando significamente a configuração do...
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