Seleção de bombas hidraulicas, Notas de estudo de Design de Motor de Veículo

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MANUAL DE

HIDRÁULICA

FÁBIO FERRAZ

INSTALAÇÃO DE

BOMBEAMENTO

CARACTERÍSTICAS

DO RECALQUE

ALTURA DE RECALQUE (AR ) – Desnível entre o bocal de sucção da bomba e o ponto de maior elevação do fluido até o destino final da instalação (reservatório, etc.). COMPRIMENTO DA TUBULAÇÃO DE RECALQUE - Extensão linear em metros de tubo, desde a saída da bomba até o ponto final da instalação.

ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL (AMT) - Altura total

exigida pelo sistema, a qual a bomba deverá ceder

energia suficiente ao fluido para vencê-la. Leva-se em

consideração os desníveis geométricos de sucção e

recalque e as perdas de carga por atrito em

acessórios, válvulas e tubulações.

AMT = Altura Sucção + Altura Recalque +

Perdas de Carga (tubulações, válvulas e acessórios).

Unidades mais comuns: mca, kgf/cm² , Lbf/Pol².

Onde: 1 kgf/cm² = 10 mca = 14,223 Lbf/Pol².

OBS: Com tanques pressurizados teremos:

AMT = Altura Sucção + Altura Recalque +

Perdas +P tanque recalque – P tanque sucção

COMPRIMENTO EQUIVALENTE – Comprimento retificado que permite substituir os acessórios por um comprimento de tubulação reta de mesmo diâmetro e material, na qual ocorra uma perda de carga igual aquela que acontecerá no acessório. Ex: Uma curva de 90º, de PVC, com um diâmetro de 3/4“, possui um comprimento equivalente a um tubo de 0,5 m de PVC com 3/4“ de diâmetro.

CONCEITO: Sendo a hidráulica o ramo da física que estuda o comportamento dos fluidos, tanto em repouso como em movimento, é necessário conhecer-se algumas definições básicas destes comportamentos. Temos que, todas as bombas tem como finalidade básica o transporte de fluidos incompressíveis* com viscosidade baixa, dos quais o mais conhecido e bombeado é a água. A água em seu estado líquido possui propriedades físico- químicas diversas, cujas principais são apresentadas a seguir: OBS: Fluidos incompressíveis – a massa específica do fluido tem variação desprezível. PROPRIEDADES DOS FLUIDOS

Massa específica (ρ): É a massa por unidade de volume (maciço), cuja expressão é: ρ = m/V = 1/ve , kg/m³ Densidade (d): É a massa por unidade de volume, cuja expressão é: d = m/V , kg/m³ Exemplo: Uma esfera oca de ferro tem massa de 760g e volume de 760 cm 3

. O volume da região oca é de 660 cm 3 . Determine a densidade e a massa específica da esfera. d = m/Vesfera = 760g/760cm 3 = 1 g/cm 3 ρ = m/Vferro = 760g/(760cm 3 -660cm 3 ) = 7,6 g/cm 3 OBS: Para líquidos não há distinção entre densidade e PROPRIEDADES DOS FLUIDOS

Densidade relativa (dr): A densidade relativa é a comparação entre a massa específica de um líquido e a massa específica de água destilada, à temperatura padrão de 4ºC. Por tratar-se de uma relação entre massas específicas, constitui-se em um número adimensional. dr = ρ/ρH 2 O (a 4ºC) A água, a 4ºC, possui densidade relativa máxima = 1, pois: dr = ρ/ρH 2 O (a 4ºC) =(1000 kg/m³) /(1000 kg/m³) = 1 PROPRIEDADES DOS FLUIDOS

Pressão (P): Define-se como a força necessária para deslocar-se o fluido por unidade de área, expressa por: P = F/A Unidades: kgf/cm², Lbf/pol²(Psi), Atmosfera (atm), Pascal (N/m 2 ), bar; Obs: Psi – pound per square inch (libra por polegada quadrada). Dentro desta unidade de medida encontramos duas escalas: psia e psig. PROPRIEDADES DOS FLUIDOS

psia : pounds per square inch absolute – libras por polegada quadrada absoluta (inclui a pressão atmosférica), esta pressão varia de acordo com a altitude. Uma atmosfera é igual a 14,696 psia. psia = psig + 14, psig : pounds per square inch gauge – libras por polegada quadrada manométrica (medida). PROPRIEDADES DOS FLUIDOS

PROPRIEDADES DOS FLUIDOS Tipos de pressão (zero absoluto)

4.Pressão de Vapor (Po ): É a situação do fluido onde, a uma determinada temperatura, coexistem as fases do estado líquido e de vapor. Para água a temperatura ambiente de 20ºC, a pressão de vapor é de 0,239 mca. Já para a água a 100ºC, a pressão de vapor é de 10,33 mca = 1 atm. Quanto maior a temperatura, maior é a pressão de vapor! Tipos de pressão PROPRIEDADES DOS FLUIDOS

Velocidade (Ve): É a relação entre a vazão volumétrica do fluido escoado e a área de seção por onde escoa, sendo: Ve = Q/A Unidades: m/s, pés/s, m/min

1. Viscosidade Absoluta ( μ ): É a resistência imposta pelas camadas do fluido ao escoamento das mesmas. É uma característica do fluido. Com o movimento do mesmo, dependendo da velocidade, ocorrerá um maior ou menor atrito das partículas com as paredes da tubulação; Unidades: N.s/m² 2. Viscosidade Cinemática (  ): É a relação entre a viscosidade absoluta (μ) e a massa específica (ρ) sendo:  = μ/ρ Unidades: m²/s, stokes, centistokes Onde: 1 m²/s = 10 4 stokes = 6 centistokes Viscosidade - Tipos PROPRIEDADES DOS FLUIDOS

Máquinas Hidráulicas são máquinas que trabalham

fornecendo, retirando ou modificando a energia do

líquido em escoamento.

As máquinas hidráulicas podem ser classificadas em:

Máquinas operatrizes (bombas) - transformam

energia mecânica fornecida por uma fonte (um motor

elétrico) em energia hidráulica sob a forma de pressão e

velocidade;

CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE MÁQUINAS HIDRÁULICAS