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CAVITAÇÃO EM MÁQUINAS DE FLUXO 1 - INTRODUÇÃO Queda de rendimento Aumento da potência de eixo (bombas) Marcha irregular, trepidação e vibração das máquinas.

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1 CAVITAÇÃO EM MÁQUINAS DE FLUXO 1 - INTRODUÇÃO Queda de rendimento Aumento da potência de eixo (bombas) Marcha irregular, trepidação e vibração das máquinas pelo desbalanceamento que acarreta Ruído provocado pelo fenômeno de implosão das bolhas Queda da potência de eixo (turbinas)

2 QaQa QbQb QcQc Atingiu a pressão de vapor Formação das bolhas

3 p int Formação da bolha Condensação Efeito centrípeto Efeito centrífugo FORMAÇÃO DA BOLHA – EFEITO MECÂNICO

4 Cavitação em perfil hidrodinâmico. (NAOE, Univ. of Tokyo, Japão) Cavitação

5 Modelo típico com escoamento Modelo típico de danificação

6 Turbina Francis Danificada pela Cavitação

7 Rotor Danificado

8 2 – CAVITAÇÃO EM BOMBAS 2.1 – Definição da Altura Geométrica de Sucção Tanque aberto p atm Ref. Tanque fechado p atm + p man 1 P el 0 HsHs Altura de Sucção Positiva – Bomba Não Afogada

9 Ref. 0 Tanque aberto p atm Tanque fechado p atm + p man 1 P el HsHs Altura de Sucção Negativa – Bomba Afogada

10 2.2 – Expressão Geral da Altura Geométrica de Sucção H s – Altura geométrica de sucção

11 H b [m] = p b /.g – Altura referente a pressão atmosférica local m Altitude local [m] H e [m] = p e /.g – Altura referente a pressão no tanque de sucção (quando houver)

12 H v [m] = p v /.g – Altura referente a pressão de vapor (depende da temperatura) Pressão de Vapor Temperatura o Cmm HgKgf/cm 2 Densidade 1512,70,01740, ,40,02380, ,60,03220, ,50,04290, ,80,05720, ,90,07500, ,40,09740, , ,50,16020, ,80,20280, ,90,25470, ,10,31750, ,50,39290, ,60,48280, ,00,58940, ,40,71490, ,70,86200, ,01,03330, ,01,23200, ,51,46090, ,01,72600, ,02,02700,943

13 H din [m] = v s 2 /2.g – Altura referente a velocidade no flange de entrada da bomba DsDs vsvs 1 Hp s [m]– Altura referente as perdas de carga na linha de sucção (deverão ser mínimas possíveis)

14 H Lp [m]– Altura referente as perdas localizadas de pressão (implosão das bolhas no início de cavitação) Thoma Stepanoff Bombas centrífugas e mistasBombas axiais Coef. de Thoma

15 2.3 – NPSH (Net Positive Suction Head) Inst. Bomba NPSH disponível na instalação (preocupação do projetista) NPSH requerido pela bomba (dado pelo fabricante) O sinal > não cavita e o sinal = início de cavitação

16 Catálogos de Fabricantes HsHs NPSH r

17 2.5 – Representação Gráfica do NPSH

18 (N.P.S.H) Requerido Q (m 3 /h) N.P.S.H (m) Requerido Disponível QQ máx Folga 5.45 A

19 (N.P.S.H) Requerido D=145mm D=174mm Q (m 3 /h) N.P.S.Hr(m)

20 2.6 – Medidas Destinadas a Dificultar o Aparecimento da Cavitação Elevar o nível do líquido no tanque de sucção Abaixar a bomba Reduzir as perdas na linha de sucção Resfriar o líquido

21 EXEMPLOS Exemplo 6.4, pág 176, Fund. de Eng. Hidráulica Exemplo 6.5, pág 179, Fund. de Eng. Hidráulica Exemplo 5.6, pág 160, Hidráulica Básica (Porto)

22 Curvas do Exemplo 6.5


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