1) O documento descreve um sistema de bombeamento de água com detalhes sobre os componentes e solicita cálculos relacionados à potência do motor, equação do sistema e pré-seleção de bomba. 2) Inclui também questões sobre cálculo de perda de carga em tubulação lisa e uso de um dispositivo medidor de vazão com manômetro de mercúrio para medir a velocidade do escoamento.

1. Atenção: Considere as informações abaixo para responder as questões 1 a 3.
A Figura ao lado representa um sistema de
bombeamento que transfere água (ρ =
1.000
kg
𝑚3
e μ = 0,001 Pa. s) do reservatório A
para o reservatório B. A seção de sucção é
constituída em PVC liso e a seção de recalque de
metal (
𝜀
𝐷
= 0,006). Os acessórios são listados na
Tabela 1 abaixo:
Tabela 1
Acessório Descrição
Válvula pé com crivo de PVC 3”
Curva de 90º de PVC 3”
Curva de 90º de metal 2
1
2
"
Registro globo de metal 2
1
2
"
Saída de canalização de metal 2
1
2
"
1) Considere que as linhas de sucção e recalque encontram-se cheias de líquido e a bomba está escorvada.
Considerando uma vazão de 20 litros por segundo e que o conjunto motor-bomba possui 75% de
rendimento, determine a potência comercial do motor para acionar a bomba, em Watts.
2) Escreva a equação do sistema de bombeamento.
3) Faça a pré-seleção do modelo de bomba a ser empregada, usando o catálogo abaixo.
Figura - Gráfico de quadrículas para escolha prévia da bomba (Adaptado do catálogo de bombas da KSB).

3. 4) No intervalo 5x103
<Re<108
, o fator de atrito para escoamento em tubulação lisa pode ser avaliado pela
relação:
𝑓 =
0,25
(0,76 − 0,9 log 𝑅𝑒)2
Considere um escoamento no qual o fluido é a água a qual está escoando com Re = 1,0 x 107
em uma
tubulação de 20 mm de diâmetro. Determine a perda de carga, em metros de coluna por metro linear de
tubulação.
5) A água, comportando-se como um fluido incompressível, escoa através de uma tubulação horizontal de
diâmetro d, conforme ilustra a Figura abaixo. Em determinado ponto da tubulação, foi acoplado um
dispositivo medidor de vazão. Esse dispositivo consiste de um mecanismo que reduz o diâmetro
disponível para o escoamento em uma região do tubo, temporariamente, para d/2, e um manômetro de
mercúrio cujos braços são acoplados em duas regiões da tubulação, uma delas de diâmetro normal e a
outra de diâmetro reduzido, conforme representado na Figura 5.
Figura
Considerando o desnível de mercúrio nos braços do manômetro for igual a h e os efeitos de perda de
carga podem ser desprezados no sistema descrito e que densidade do mercúrio como sendo 13,6 vezes
maior que a densidade da água, prove que a velocidade V de escoamento da água na tubulação de
diâmetro d/2 pode ser calculada por meio da expressão V = √26,88 gh, em que g representa o valor da
aceleração da gravidade.