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Mecânica dos fluidos/Leis de bombas

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Leis de bombas[editar | editar código-fonte]

Bombas são equipamentos amplamente utilizados em diversos segmentos e aplicações, e o cálculo teórico do desempenho em condições diferentes das nominais de projeto, muito difícil, por isso o levantamento experimental é um procedimento comum. O conjunto de variáveis dependentes geralmente inclui a elevação de carga h obtida e a potência de alimentação requerida P; variáveis independentes relevantes são, de acordo com a experiência, a vazão volumétrica Φ, a velocidade de rotação ω, uma medida de tamanho, como o diâmetro do rotor D no caso de uma bomba centrífuga, e de propriedades do fluido, como a densidade ρ e a viscosidade μ. Os grupos adimensionais, como mencionado anteriormente, devem ser escolhidos de forma independente para cada variável dependente; em geral, se usa




Os grupos Π3 e Π6 são similares ao número de Reynolds, uma vez que ω = vL; os grupos Π2 e Π5 são chamados coeficientes de vazão da bomba (esse termo pode ser empregado em outros contextos, com significados diferentes). O grupo Π1 é chamado coeficiente de carga, e o grupo Π4, coeficiente de potência, nesse contexto.

Obter os mesmos valores para os grupos adimensionais no original e no protótipo é, em geral, difícil. Na prática, porém, verificou-se que os efeitos da viscosidade são pouco importantes na maioria dos casos, e os grupos Π3 e Π6 podem ser ignorados. Com isso, as relações





conhecidas como leis de bombas, são as empregadas na modelagem.

Um outro coeficiente útil é a velocidade específica, que é dado por



A velocidade específica é adimensional, pois é uma razão entre grupos Π. Ela pode ser entendida fisicamente como a velocidade necessária para a produção de elevação de carga unitária e vazão volumétrica unitária.

Exercícios resolvidos[editar | editar código-fonte]