Décima segunda aula

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correções da CCB para o transporte de um fluido viscoso

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Décima segunda aula

  1. 1. Décima segunda aula de ME 5330 – Mecânica dos Fluidos para Engenharia Química 21/05/2009 – primeira parte da reposição do dia 19/05/2009
  2. 2. Correções das curvas características da bomba ao se transportar um fluido viscoso E quando vou considerar um fluido como fluido viscoso?
  3. 3. Considera-se um fluido como fluido viscoso, quando a sua viscosidade for maior do que uma viscosidade de referência. Exemplo: para a KSB, fabricante de bombas, a viscosidade de referência é 20 mm²/s.
  4. 4. As curvas características da bomba (HB=f(Q) e hB=f(Q)) geralmente são obtidas para água com massa específica igual a 1000 kg/m³ e não sofrem alterações desde que a viscosidade cinemática seja inferior ao do valor limite estabelecido.
  5. 5. Até o valor da viscosidade estabelecido não há necessidade de se corrigir as curvas características da carga manométrica e do rendimento em função da vazão mesmo estando com uma massa especifica diferente de 1000 kg/m³, só se corrige a potência nominal da bomba, já que no seu cálculo se considera o peso específico do fluido e este sofreu alteração.
  6. 6. Já para um fluido viscoso, deve-se corrigir as suas curvas características. É importante notar que sempre haverá duas possibilidade para se efetuar as correções mencionadas: 1a - a instalação de bombeamento já existe e deixará de transportar água para transportar um fluido viscoso. 2a - a instalação está sendo projetada
  7. 7. Procedimentos para correção das curvas em uma instalação já em operação Ler na curva de HB = f (Q) a vazão, a carga manométrica e o rendimento correspondente ao ponto de máxima eficiência (máximo rendimento).
  8. 8. Exemplo: seja a bomba escolhida com as características a seguir: y = -0,0091x2 - 0,4027x + 79 CCB y = -0,08x2 + 4,8x - 7E-15 R² = 0,9993 R² = 1 90 80 70 HB(m) e rend(%) 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 Q(m³/h) CCB rendimento Polinômio (CCB) Polinômio (rendimento)
  9. 9. As curvas anteriores dão origem a tabela: Q (m³/h) HB (m) hB (%) 0 79 10,0 74,0 40 20,0 68,0 64 30,0 58,0 72 40,0 48,0 64 50,0 36,0 40
  10. 10. A vazão, a carga manométrica e o rendimento correspondente ao ponto de máxima eficiência (máximo rendimento) seriam: Q (l/s) HB (m) hB (%) 30,0 58,0 72
  11. 11. O ponto anterior será o ponto de referência, onde a vazão irá corresponder ao ponto 1,0*Q; a partir dela calcula-se: 0,6*Q; 0,8*Q e 1,2*Q e para cada uma delas lê-se no gráfico do fabricante a carga manométrica e o rendimento correspondentes.
  12. 12. Com as informações anteriores deve-se iniciar o preenchimento da tabela a seguir: 0,6*Q 0,8*Q 1,0*Q 1,2*Q Q(m³/h) 30 HB (m) 58 hB (%) 72 Kh KQ KH Q*KQ HB*KH hB*Kh
  13. 13. Onde os coeficientes KQ; KH e Kh são determinados através do gráfico para obtenção dos coeficientes de correção, onde: 1º - marca-se a vazão do ponto de máximo rendimento (1,0*Q) = ponto 1; 2º - sobe-se verticalmente até o ponto correspondente a carga manométrica ligada a 1,0*Q = ponto 2; 3º - daí puxa-se uma horizontal até a viscosidade desejada = ponto 3; 4º - em seguida sobe-se verticalmente até as curvas de correção para se tirar os valores dos coeficientes de correção: Kh ; KQ e finalmente os quatro valores de KH
  14. 14. Considerando a viscosidade de 300 *10-6 m²/s
  15. 15. Com os valores obtidos pode-se preencher a tabela: 0,6*Q 0,8*Q 1,0*Q 1,2*Q Q(m³/h) 30 HB (m) 58 hB (%) 72 Kh 0,42 KQ 0,84 KH 0,89 0,86 0,84 0,80 Q*KQ HB*KH hB*Kh
  16. 16. Para obtenção das novas curvas HB = f(Q) e hB = f(Q) basta locar os quatro pontos da tabela anterior.
  17. 17. Atividade (valor – 0,5) – preencher a tabela do slide 16 e construir as curvas: HB = f(Q) e hB = f(Q)

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