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Cavitação Matéria: Ocorrência de cavitação em turbomáquinas com líquidos: filme Examples of Cavitation Efeitos da cavitação no funcionamento das turbomáquinas.

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1 Cavitação Matéria: Ocorrência de cavitação em turbomáquinas com líquidos: filme Examples of Cavitation Efeitos da cavitação no funcionamento das turbomáquinas Altura de aspiração disponível Altura de aspiração crítica Velocidade específica de aspiração. Coeficiente de Thoma. Exercícios

2 Cavitação Cavitação: vaporização, seguida de condensação (quase instantânea) Detecção da cavitação: Alteração das curvas de funcionamento Observação visual de formação de bolhas Detecção de ruído e vibrações Efeitos da cavitação: Ruído, vibrações Erosão do material Redução do desempenho (rendimento, etc.)

3 Ocorrência de cavitação em bombas
Na situação da figura p1 é inferior à pressão atmosférica se p1 < pvap (T) vaporização Contudo a pressão mínima ocorre no interior da bomba pmin < pvap (T) vaporização cavitação

4 Ocorrência de cavitação em bombas
para não ocorrer cavitação

5 Ocorrência de cavitação em bombas
Para que não ocorra cavitação: Hs > Hsi po Instalação (Hs) Bomba (Hsi)

6 Ocorrência de cavitação em bombas
Altura de aspiração disponível: só depende da instalação Altura de aspiração crítica: só depende da bomba Curvas de Hsi são fornecidas pelo fabricante: Hsi = F(Q,N,D,,, parâmetros geométricos)

7 Ocorrência de cavitação em bombas
Altura de aspiração crítica (NPSH) - Hsi (só depende da bomba) NPSH – Net Positive Suction Head Curvas de H, e Hsi para o diâmetro original (260 mm) e após torneamento

8 Ocorrência de cavitação em turbinas
A diferença é que na definição da altura de aspiração disponível se incluem as perdas de carga no difusor (parte integrante do fornecimento) Não há cavitação se Hs > Hsi

9 Ocorrência de cavitação
Altura de aspiração crítica: só depende da turbomáquina Hsi = F(Q,N,D,,, parâmetros geométricos) Aplicando a análise dimensional: Coeficiente de Thoma crítico Re desprezável Não há cavitação se:  > i Coeficiente de Thoma  = Hs/H só depende da instalação

10 Ocorrência de cavitação
Velocidade específica de aspiração: Velocidade específica de aspiração crítica: Não há cavitação se S < Si É indiferente utilizar Si ou i

11 Ocorrência de cavitação
Velocidade específica de aspiração crítica: Coeficiente de Thoma crítico: Mesma família de máquinas geometricamente semelhantes tem mesmo (Si)max e (i )max

12 Ocorrência de cavitação
Valores típicos: Bombas: 2,5 < (Si)max = F() < 3,5 (Si)max = 3 Turbinas: 3,5 < (Si)max = F() < 5,2 (Si)max = 4

13 Ocorrência de cavitação

14 Exercício 5 e 8 Qual a altura máxima a que pode colocar a bomba para que não ocorra cavitação em cada caso? (Zasp=0,5 m; pvap=2,45 kPa; patm=101,3 kPa)

15 Exercícios 5 e 8 a) – Leitura directa no gráfico
1

16 Exercícios 5 e 8 b) 3 2

17 Exercícios 5 e 8 c) – leitura directa no gráfico
4

18 Exercícios 5 e 8 d) – leitura directa no gráfico


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