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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 Detecção da cavitação em turbomáquinas Efeitos da cavitação: Ruído, vibrações Erosão do material Redução do desempenho (rendimento, etc.)

4 Ocorrência de cavitação em bombas Na situação da figura p 1 é inferior à pressão atmosférica p 1 < p vap (T) vaporização Contudo a pressão mínima ocorre no interior da bomba p min < p vap (T) vaporização cavitação

5 Ocorrência de cavitação em bombas para não ocorrer cavitação

6 Ocorrência de cavitação em bombas Para que não ocorra cavitação: Instalação ( H s ) Bomba ( H si ) popo H s > H si

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

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

9 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 H s > H si

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

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

12 Ocorrência de cavitação Velocidade específica de aspiração crítica: Mesma família de máquinas geometricamente semelhantes tem mesmo ( S i ) max e ( i ) max Coeficiente de Thoma crítico:

13 Ocorrência de cavitação Valores típicos: Bombas: 2,5 < ( S i ) max = F( ) < 3,5 ( S i ) max = 3 Turbinas: 3,5 < ( S i ) max = F( ) < 5,2 ( S i ) max = 4

14 Ocorrência de cavitação

15 Exercício 5 Qual a altura máxima a que pode colocar a bomba para que não ocorra cavitação em cada caso?


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