ETAPA 2 – COMPRIMENTO EQUIVALENTE
O cálculo do comprimento equivalente tem como objetivo incorporar os efeitos das perdas de carga localizadas provocadas por acessórios, como curvas, válvulas e conexões, ao longo da tubulação. Esses elementos geram perturbações no escoamento que aumentam a dissipação de energia, podendo ser representadas como um comprimento adicional de tubulação retilínea equivalente.
- a) Consulte a Tabela 2 e determine o comprimento equivalente adicionado pelos acessórios hidráulicos do sistema.
- b) Determine o comprimento total equivalente do sistema.
ETAPA 3 – PERDA DE CARGA
O cálculo das perdas de carga permite quantificar a energia dissipada ao longo do escoamento devido ao atrito entre o fluido e as paredes da tubulação, bem como às irregularidades internas do sistema. Essa perda de energia depende de fatores como o comprimento da tubulação, o diâmetro interno, a vazão e as características do material. Neste estudo, será utilizada a equação de Hazen-Williams, amplamente aplicada em sistemas de abastecimento de água, a qual relaciona essas variáveis por meio de um coeficiente empírico que representa a rugosidade do tubo.
- a) Calcule a perda de carga distribuída, considerando o comprimento total equivalente obtido na etapa anterior. Utilize a equação de Hazen-Williams.
ETAPA 4 – ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL (HMT)
A altura manométrica total (HMT) representa a energia por unidade de peso que a bomba deve fornecer ao fluido para promover o escoamento no sistema, sendo composta pela diferença de nível entre os reservatórios (altura geométrica) e pelas perdas de carga ao longo da tubulação e dos acessórios.
Neste problema, considere que:
– Os reservatórios de sucção e de recalque estão abertos à atmosfera, de modo que os termos de pressão se anulam.
– As velocidades nos reservatórios são desprezíveis, não sendo necessário considerar a energia cinética.
- a) Calcule a HMT do sistema.
ETAPA 5 – POTÊNCIA DA BOMBA
A determinação da potência da bomba é essencial para garantir que o equipamento selecionado seja capaz de fornecer a energia necessária para o funcionamento adequado do sistema. A potência hidráulica representa a energia efetivamente transferida ao fluido, sendo função da vazão, da altura manométrica total e das propriedades do fluido. No entanto, devido às perdas internas no equipamento, a potência real requerida da bomba deve considerar o rendimento do sistema, resultando em um valor superior à potência hidráulica. Essa etapa permite avaliar o consumo energético e orientar a seleção adequada da bomba.
- a) Calcule a potência requerida da bomba, considerando o rendimento:
Tabelas:
Fonte: a autora.
Faculdade: Unicesumar
