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DETERMINAÇÃO DAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DAS BOMBAS
André Karasudani, e-mail1
Daniela de Oliveira Marques, e-mail1
Leonardo Freitas, e-mail1
Kevin Wesley Toledo, e-mail1
1Fundação Universidade Federal da Grande Dourados - UFGD
 
Resumo: Neste experimento foram determinados, a curva, os parâmetros de funcionamento e a utilidade da bomba centrífuga. O procedimento foi realizado com uma bancada de associação de bombas disponível em nosso laboratório, trabalhando em casos individuais com apenas uma bomba centrífuga. Com o uso das válvulas para controlar as vazões, foram anotados os demais dados necessários para o prosseguimento do trabalho, tais como altura manométrica, as pressões necessárias, assim como a rotação. A análise de dados, fazendo comparação com os manuais das bombas fornecidos pela Dancor, fabricante das bombas utilizadas(completar....). Tais como a potência e o rendimento obtidos nas mesmas. 
Palavras-chave: bomba.....(completar)
	
	UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS
FACULDADE DE ENGENHARIA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
	
Relatório Máquinas de Fluido – 2° Semestre 2017
OBJETIVO 
O objetivo do presente trabalho é, através de procedimentos empíricos, levantar as curvas características da bomba da bancada de maneira individual e compará-las com as curvas definidas pelos fabricantes.
INTRODUÇÃO
Um instrumento de grande facilitação é pra nós as máquinas de fluidos. Muitas dessas simplificam o processo de captação de água, assim como também a distribuição, sem contar a geração de energia. Em estudos já feitos, vimos que estas são equipamentos que promovem troca de energia entre um sistema mecânico e um fluido, transformando energia mecânica em energia de fluido ou energia de fluido em energia mecânica. Sendo designadas respectivamente, máquina de fluido geradora e máquina de fluido motora.
Quando classificamos as máquinas em relação ao tipo energia envolvida no processo, denominamos essas como máquinas de deslocamento positivo ou máquinas de fluxo. Diferenciando-as, na máquina de deslocamento a energia transferida é basicamente de pressão, sendo muito pequena a energia cinética transferida, podendo ser desprezada. Já na máquina de fluxo, a energia transferida é substancialmente cinética, através da variação da velocidade do fluido entre as pás, desde a entrada até a saída do rotor, a baixa pressão ou baixos diferenciais de pressão. (Germer, 2013)
Uma máquina de fluxo, as bombas centrífugas são amplamente utilizadas nos trabalhos de engenharia, e isso desde aplicações domésticas, como em caixas d’água, até inúmeros processos envolvendo bombeamento a altas vazões na área industrial. Sendo o equipamento mais comum na transferência de líquidos e também capaz de funcionar com sensível variação de vazão, pressão e rotação. Observe a figura 1.
Figura 1. Bomba centrífuga.
As curvas características de bombas demonstram o seu desempenho em gráficos, onde é explicito o relacionamento entre as grandezas operantes. Estas dependem essencialmente das características da bomba, como o tipo de bomba, tipo de rotor, das dimensões da bomba, do número de rotações por unidade de tempo. E com isso, para cada modelo de bomba, os fabricantes fornecem as curvas características, que são obtidas por meio de testes em laboratórios. Um exemplo de curva característica na figura 2.
 
Figura 2. Curva caracteristica H x Q.
As grandezas operantes das bombas centrífugas, a altura manométrica alcançada (H), a potência absorvida (P) e o rendimento () relacionam com a vazão recalcada (Q) nas curvas características desta. Muitas vezes também apresentam a altura máxima de sucção (Hs,máx) ou NPSH como grandeza.
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MATERIAIS E MÉTODOS
 
Neste item é explicitada a lista de materiais utilizados no experimento, bem como a descrição do procedimento experimental.
Modelo Teórico
 
A caracterização de uma bomba parte de conceitos de mecânicos e fluidos aplicados à bomba em questão. 
(Colocar as fórmulas que vamos utilizar nos cálculos e explicar o porquê)
Descrição da Bancada 
A bancada utilizada para o experimento consistiu em uma associação de Bombas Hidráulicas e conjunto Trocador de Calor (Figura 3), que consiste em um tanque, duas bombas centrífugas (tabela 2) que podem ser usadas individualmente ou associadas. Essa bancada previamente montada, permite o uso de cada bomba individualmente e não foi usado o trocador de Calor nesse experimento. Em cada tubo de recalque da bomba existia acoplado uma válvula globo, usada para controlar a vazão de recalque da bomba, e um manômetro para medir a pressão.
Foram usados instrumentos portáteis para a medição de pressão ambiente, temperatura, rotação da máquina de fluxo (bomba), pressão no tubo e potência de saída do painel de tensão para o acionamento das bombas. A tabela a seguir mostra os instrumentos utilizados, função e precisão dos mesmos.
Tabela 1: Instrumentos utilizados
	Equipamento
	Medição
	Precisão
	Multímetro INSTRUTHERM
	Potência
	0,01kW
	Barômetro Oregon
	Pressão atmosférica 
	± hPA
	Rotâmetro analógico
	Vazão
	METADE MENOR VALOR
	Termômetro HIGHMED
Manômetro analógico
Tacômetro Digital TDR-100 
	Temperatura
Pressão no tubo
Rotação
	±0,1°C
0,5 psi
±0,1 RPM 
Tabela 2: Especificações das bombas
	
	Marca 
	Modelo 
	Potência (CV)
	Voltagem (V)
	Bomba 1
	DANCOR/ WEG
	CP-4R
	1/3
	127
	Bomba 2
	DANCOR/ WEG
	CAM-W16
	1 1/2
	220/380
Figura 3. Bancada didática de associação de bombas.
	
Figura 4: Termômetro e barômetro
	
Figura 5: Manômetro e válvula globo
	
Figura 6: Tacômetro
	
Figura 7: Multímetro alicate
	
Figura 8: Rotâmetro analógico
	
Figura 9: Bomba 2 e bomba 1 em ordem
Descrição do Experimento
De início se identificou cada elemento da bancada de associação de bombas, tendo conhecimento do que seria trabalhado. Em sequência, com os instrumentos já identificados acima, e cada um com suas respectiva função aferiu-se medidas de pressão atmosférica, temperatura ambiente, altura de sucção e comprimento da linha de sucção. 
 O experimento foi realizado com a bomba 1.
Foram identificadas as válvulas que interferem no sistema da bomba 1, e estas foram abertas, assim dando prosseguimento ao experimento. Ligou-se a bomba, e foram coletados dados de altura manométrica, potência ,rotação e pressões para cada medida de vazão controlada através do rotâmetro. Foi feito o procedimento com 6 medidas diferentes. 
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
A tabela 3 mostra os valores aferidos antes do início do experimento, além da pressão de vaporização obtida por interpolação na tabela para pressão de vaporização da água, que foram usados para o cálculo do NPSHD pela equação 1.
	
As tabelas 4 e 5 apresentam valores obtidos nos experimentos.
Tabela 3: Valores medidos e calculados para a bomba 1
	Q (m³/h)
	Pressão no manômetro(kfg/cm2)
	Pressão no Vacuômetro(kg/cm2)
	Potência Efetiva (W)
	Temperatura Ambiente(°C)
	Rotação(RPM)
	6
	0,130
	2,2
	500
	28,5
	3500
	5
	0,160
	2,8
	430
	28,5
	3505
	4
	0,180
	3,2
	360
	28,4
	3517
	3
	0,200
	3,5
	320
	29
	3530
	2
	0,220
	3,8
	240
	29
	3534
	1
	0,220
	4
	190
	29,1
	3540
A partir da tabela observa-se que as rotações aumentam conforme é aumentada a vazão. Isso ocorre devido ao estrangulamento causado pela válvula globo à medida que a vazão aumenta, provocando uma diminuição da altura manométrica (capacidade de elevação da bomba). Em outras palavras, com o aumento da vazão a bomba passa a ter mais dificuldade em recalcar o fluido, o que justifica a diminuição da altura manométrica e da rotação.
Fazer gráfico da potencia elétrica pela vazão
Fazer gráfico da altura manométrica pela vazão
Fazer gráfico do rendimento pela vazão
	
	
	
	
As curvas mostradas nas figuras 14 foram obtidas do manual da bomba. Consistem nas curvas características do desempenhode cada bomba e serão comparadas com as curvas obtidas no experimento.
Figura 14: Curvas Característica (mapa) da Bomba 1 (CATÁLOGO GERAL CP-4C) 
	Fazer a comparação do nosso gráfico com o do fabricante
CONCLUSÕES
Ao fim do experimento, e dos devidos procedimentos de cálculo e construção das curvas características das duas bombas utilizadas, pôde ser feita uma análise comparativa dos resultados obtidos em relação às curvas características dispostas no manual disponibilizado pelo fabricante da bomba. E nessa análise podemos perceber que as curvas obtidas experimentalmente tem um comportamento semelhante .....(completar)
REFERÊNCIAS
ANDRADE, Alan Sulate de. Máquinas Hidráulicas AT – 087. UFPR, Pr, Brasil. Disponível em < http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasalan/AT087-Aula10.pdf >
GERMER, Eduardo. Máquina de Fluxo. Curitiba, PR, Brasil. 9 de junho de 2013.
LEITE, João. Tecnologia - Cavitação em bombas centrífugas. 2012.
SILVA, Rámon Eduardo Pereira. Determinação das curvas características das bombas. Exp. 01. Dourados. 2015. Disponível em < https://proframonsilva.files.wordpress.com/2016/03/mf-2015-atividade-011.pdf >
http://www.reidaverdade.net/bomba-centrifuga-imagens.html