Bombas

1. RESUMO

2. OBJETIVOS

O objetivo da experiência é o estudo de uma máquina de fluxo do tipo bomba através da análise dimensional e teoria da semelhança, bem como a análise de bombas geometricamente semelhantes. A análise dos parâmetros envolvidos e a obtenção dos grupos adimensionais visa correlacionar os dados experimentais de forma a obter um modelo satisfatório com um número mínimo de medições.

3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

As bombas são máquinas de fluxo que transferem energia ao fluido. No caso foi analisada uma bomba elétrica.Ela converte energia elétrica em energia mecânica e hidráulica (aumento de pressão e vazão).A potência elétrica gerada e a potência desenvolvida pela bomba são defasadas por um rendimento elétrico que é numericamente igual a um fator de potência. A análise das potências elétricas será tratada no item 4. Os parâmetros envolvidos no escoamento de um fluido através da bomba são : ( - viscosidade dinâmica do fluido ( - massa específica do fluido D - diâmetro do rotor da bomba W - potência consumida pela bomba N - rotação do rotor Q - vazão em volume c - velocidade do som E = gHm - energia por unidade de massa fornecida ao fluido. Através do teorema de Buckingham chegamos aos seguintes adimensionais :

( , , (-1 , ( (-1 , ) = 0

onde (1 = = Ch - coeficiente manométrico (2 = = Cq - coeficiente de vazão (3 = (-1 = Cw - coeficiente de potência (4 = ( (-1 ND2 = R - número de Reynolds (5 = = M - número de Mach.

No escoamento em questão o número de Reynolds é elevado e sua variação é irrelevante nessa análise.Podemos despresar também o número de Mach pois o fluido é incompressível e a velocidade do som também é irrelevante. O adimensional (3 pode ser substituido por outro ( (3’ ) da forma :

(3’ = Concluimos que (3’ é mais relevante no caso pois ele relaciona a perda de potência na bomba. Ele é denominado