Hidráulica Aplicada

Universidade Estadual Vale do Universidade Estadual Vale do AcaraúAcaraú-- UVAUVA

Curso de Curso de Engenharia Engenharia CivilCivil

Disciplina: Disciplina: Hidráulica AplicadaHidráulica Aplicada

Prof. Luis Henrique

Hidráulica AplicadaESTAÇÃO ELEVATÓRIA 1

BOMBAS HIDRÁULICAS

�Bombas: recebem energia mecânica e motores e transformaem energia hidráulica.

� Uso da energia mecânica na elevação da água de um pontomais baixo para um mais alto – quando começou?

� Origem: Grécia, III a I A.C. (Parafuso de Arquimedes - irrigação)

BOMBAS HIDRÁULICAS

BOMBAS PARAFUSOS

BOMBAS HIDRÁULICAS

Tipo

BOMBAS VOLUMÉTRICAS

TURBOBOMBAS

BOMBAS HIDRÁULICAS

Bombas volumétricas

�Utilizam a variação de volume do líquido no interior de umacâmara fechada para realizar o movimento do fluido.

Tipos

Bombas rotativas Bomba Pistão

BOMBAS HIDRÁULICAS

BOMBA ROTATIVA (Engrenagem)

Bombas volumétricas

BOMBAS HIDRÁULICAS

Bomba Pistão

Bombas volumétricas

BOMBAS HIDRÁULICAS

Turbobombas

� O deslocamento do fluido é realizado pelo rotor, que semovimenta dentro de uma carcaça, pela ação de um motor.

Tipos (trajetória da água no rotor)

Radial Axial

BOMBAS HIDRÁULICAS

Turbobombas

Radial Axial

Centrífuga Mais Utilizada!!!

BOMBAS HIDRÁULICAS

Campo de emprego das bombas

BOMBAS HIDRÁULICAS

Tipos de rotor (bomba centrífuga)

Água tratada Água Bruta Esgoto

Melhor rendimento

BOMBAS HIDRÁULICAS

Bombas centrífugas

ESTAÇÃO ELEVATÓRIA

Instalação de Recalque

ESTAÇÃO ELEVATÓRIA

Posição do eixo da bomba

ESTAÇÃO ELEVATÓRIALocalização da bomba em relação ao

reservatório inferior

AfogadaNão afogada

ESTAÇÃO ELEVATÓRIA

Elementos de uma instalação elevatória típica

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ESTAÇÃO ELEVATÓRIA

Elementos de uma instalação elevatória típica

Válvula de pé com crivo

Finalidade?

ESTAÇÃO ELEVATÓRIA

Elementos de uma instalação elevatória típica

Redução excêntrica

Finalidade?

ESTAÇÃO ELEVATÓRIA

Elementos de uma instalação elevatória típica

Motor

Finalidade?

ESTAÇÃO ELEVATÓRIA

Elementos de uma instalação elevatória típica

Bomba

Finalidade?

ESTAÇÃO ELEVATÓRIA

Elementos de uma instalação elevatória típica

Válvula de retenção

Finalidade?

ESTAÇÃO ELEVATÓRIA

Elementos de uma instalação elevatória típica

Registro

Finalidade?

ESTAÇÃO ELEVATÓRIA

O QUE SIGNIFICA ALTURA MANOMÉTRICA?

PARÂMETROS HIDRÁULICOS

Altura manométrica (não-afogada)

rH∆

Hr Hm

Hm = Hg + ∆Hs+ ∆Hr

Hg

HS

Hr Hm

sH∆

PARÂMETROS HIDRÁULICOS

Altura manométrica (afogada)

Hm = Hg + ∆Hs+ ∆Hr

rH∆

Hr

Hm

Hg

Hm

sH∆

PARÂMETROS HIDRÁULICOS

Potência da Bomba

ηmHQ

P⋅⋅

=8,9

Onde:Onde:P – Potência do conjunto motor-bomba em kwQ - (m3/s)Hm - (m)η– rendimento do conjunto motor-bomba

bombamotor ηηη ⋅=

DIMENSIONAMENTO ECONÔMICO

ηmHQ

P⋅⋅

=8,9

DrH∆ Potência

$$$$

$$$$mH

Hm = Hg + ∆Hs+ ∆Hr

Tubulação de recalque

D Potência

$$$$

$$$$mHrH∆

Qual diâmetro escolher?

DIMENSIONAMENTO ECONÔMICO

Diâmetro Ótimo

DIMENSIONAMENTO ECONÔMICO

Fórmula de Bresse:

Para bombas funcionando apenas algumas horas por

Observações:1) Q em m³/s2) No Brasil: 0,9 < K* < 1,4

Para bombas funcionando apenas algumas horas por dia (ABNT – NB92/66):

Em que, “n” é o número de horas de funcionamento da bomba

EXEMPLO 5.2 (PG 141)

ANÁLISE DO SISTEMA DE RECALQUE

�QUAL A RELAÇÃO ENTRE A ALTURA MANOMÉTRICA(H) E AVAZÃO PARA UMA BOMBA?

Curva da bomba

ANÁLISE DO SISTEMA DE RECALQUE

Curva da bomba

Hm Curva característica Hm x Q

Q

ANÁLISE DO SISTEMA DE RECALQUE

�QUAL A RELAÇÃO ENTRE A ALTURA MANOMÉTRICA(H) E AVAZÃO PARA UMA ADUTORA?

Curva da bomba

ANÁLISE DO SISTEMA DE RECALQUE

�Como ficaria o traçado de uma curva para adutora sendo oeixo x a vazão e o eixo y a altura manométrica?

Curva do sistema adutor

HmHm = Hg + ∆Hs+ ∆Hr

QCurva do sistema Hm x Q

ANÁLISE DO SISTEMA DE RECALQUE

Curva da bomba x curva do sistema

Hm

Ponto de operação da bomba

Q

EXERCÍCIO

749,0

Dados da tubulação:

Dados da tubulação:D=400mm

Válvula de pé (k=1,75)Crivo (k=0,75)

Curva de 90 (k-0,40)Desprezar perda cont.

708,0

711,0

Dados da tubulação:L= 2100

D=350mmC=130

Desprezar de carga loc

Vazão: 85 l/s

EXERCÍCIO

� Qual o diâmetro do rotor da bomba?

� Qual a vazão e a altura manométrica atendida com ofuncionamento de uma bomba?

EXERCÍCIO

EXERCÍCIO

EXERCÍCIOS DO LIVRO

Exercícios Resolvidos

•Exemplo 5.2 (pg 141)

• Exemplo 6.3 (item a – pg 166)

Problemas• Problema 5.1 (pg 148)

•Problema 5.2 (pg 149 – onde tem ‘as potências da bomba e do

motor em cv’ atualizar para ‘a potência do conjunto motor-bomba,

em KW’) – considerar pressão relativa no ponto A igual a zero.

•Problemas 6.1e 6.3