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Cavitacao em Engenharia de Fluidos

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Cavitação 
O que e cavitacao em termos de engenharia de fluidos?
a) Um fenomeno de aumento de pressao em liquidos
b) Formacao e colapso de bolhas de vapor em um liquido devido a queda de pressao
c) Movimento laminar de liquidos em tubos
d) Processos de dissolucao de gases em liquidos
Resposta: b) Formacao e colapso de bolhas de vapor em um liquido devido a queda de pressao. A
cavitacao ocorre quando a pressao local de um liquido cai abaixo da pressao de vapor, formando
bolhas que podem implodir violentamente, causando danos a superficies e ruidos indesejados.
Qual e a principal consequencia da cavitacao em bombas hidraulicas?
a) Aumento da eficiencia da bomba
b) Danos erosivos as pas do rotor e ruido excessivo
c) Reducao do consumo de energia
d) Melhora na circulacao do fluido
Resposta: b) Danos erosivos as pas do rotor e ruido excessivo. Quando as bolhas formadas pela
cavitacao colapsam nas superficies metalicas, elas liberam energia suficiente para desgastar o
material, diminuindo a vida util da bomba e causando vibracoes e ruido.
Em que tipo de equipamento a cavitacao e mais critica?
a) Resfriadores de ar
b) Bombas centrifugas e helices de navios
c) Transformadores eletricos
d) Tanques de armazenamento
Resposta: b) Bombas centrifugas e helices de navios. A cavitacao e especialmente prejudicial em
equipamentos que lidam com fluxo de liquidos sob alta velocidade, onde quedas locais de pressao
podem gerar bolhas que danificam superficies metalicas e comprometem a eficiencia.
Qual e a principal causa do inicio da cavitacao em uma bomba centrifuga?
a) Alta temperatura do fluido
b) Pressao local do liquido inferior a pressao de vapor
c) Fluxo laminar constante
d) Uso de oleo lubrificante
Resposta: b) Pressao local do liquido inferior a pressao de vapor. Esse fenomeno ocorre quando o
liquido na entrada ou em pontos especificos da bomba sofre uma reducao de pressao suficiente
para que parte do liquido evapore, formando bolhas.
Como a cavitacao pode ser identificada em maquinas hidraulicas?
a) Pelo aumento da eficiencia
b) Pelo surgimento de ruido semelhante a areia rolando e vibracao intensa
c) Pela diminuicao do consumo eletrico
d) Pelo aumento da pressao de saida
Resposta: b) Pelo surgimento de ruido semelhante a areia rolando e vibracao intensa. Esses sinais
sao tipicos de implosao de bolhas, indicando que a bomba ou a helice esta sofrendo cavitacao.
Qual e o efeito da cavitacao nas helices de navios?
a) Reducao da velocidade do navio sem danos materiais
b) Erosao das pas da helice e diminuicao da eficiencia propulsiva
c) Aumento da durabilidade da helice
d) Melhoria na navegacao em aguas rasas
Resposta: b) Erosao das pas da helice e diminuicao da eficiencia propulsiva. A cavitacao provoca
desgaste localizado, formando pequenas crateras e alterando a forma das pas, o que reduz a
performance do navio e aumenta o consumo de combustivel.
Qual e a relacao entre temperatura do liquido e cavitacao?
a) Quanto maior a temperatura, menor a chance de cavitacao
b) Quanto maior a temperatura, maior a pressao de vapor e maior risco de cavitacao
c) Temperatura nao influencia
d) Aumentar a temperatura impede a formacao de bolhas
Resposta: b) Quanto maior a temperatura, maior a pressao de vapor e maior risco de cavitacao. A
elevacao da temperatura aproxima a pressao local do liquido da pressao de vapor, facilitando a
formacao de bolhas.
O que e cavitacao de tensao ou cavitacao mecanica?
a) Formacao de bolhas em liquidos apenas sob calor intenso
b) Formacao de microbolhas em pontos de alta tensao em solidos ou liquidos
c) Um fenomeno exclusivo em bombas
d) Um tipo de turbulencia inofensiva
Resposta: b) Formacao de microbolhas em pontos de alta tensao em solidos ou liquidos. Esse tipo
de cavitacao ocorre devido a tensao extrema em superficies de solidos ou interfaces liquido-solido,
podendo causar microfissuras e fadiga de material.
Como a cavitacao afeta a eficiencia de bombas e turbinas hidraulicas?
a) Aumenta o rendimento
b) Reduz o rendimento devido a dissipacao de energia pelas implosoes das bolhas
c) Nao tem efeito sobre a eficiencia
d) Apenas altera o fluxo de liquido sem perda de energia
Resposta: b) Reduz o rendimento devido a dissipacao de energia pelas implosoes das bolhas. A
energia cinetica do liquido e convertida em energia de choque durante o colapso das bolhas,
gerando perdas significativas no desempenho do equipamento.
Qual medida e utilizada para prevenir cavitacao em bombas?
a) Reduzir a viscosidade do liquido
b) Manter pressao de succao suficiente e evitar quedas abruptas de pressao
c) Aumentar a velocidade do liquido
d) Trocar o liquido por outro mais denso
Resposta: b) Manter pressao de succao suficiente e evitar quedas abruptas de pressao. Garantir
que a pressao na entrada da bomba esteja acima da pressao de vapor do liquido e essencial para
reduzir o risco de cavitacao.
O que e o numero de cavitacao (NPSH) em engenharia de fluidos?
a) Indicador de viscosidade do liquido
b) Pressao minima necessaria na succao da bomba para evitar cavitacao
c) Taxa de erosao das helices
d) Velocidade maxima de operacao da bomba
Resposta: b) Pressao minima necessaria na succao da bomba para evitar cavitacao. O NPSH (Net
Positive Suction Head) ajuda a projetar sistemas hidraulicos de forma que a pressao local nunca
caia abaixo da pressao de vapor do liquido.
Qual e o efeito da cavitacao em turbinas hidraulicas?
a) Aumento da geracao de energia sem desgaste
b) Erosao das pas, vibracao e perda de eficiencia energetica
c) Reducao do ruido e aumento da durabilidade
d) Melhora a circulacao do fluido
Resposta: b) Erosao das pas, vibracao e perda de eficiencia energetica. Em turbinas, a implosao
das bolhas causa danos superficiais aos rotores e difusores, prejudicando a eficiencia de conversao
de energia hidraulica em eletrica.
Como o design de pas de bombas e helices pode reduzir a cavitacao?
a) Usando materiais mais baratos
b) Adequando curvatura, angulo e suavizando transicoes para reduzir quedas de pressao
c) Aumentando a velocidade de rotacao sem limites
d) Ignorando a viscosidade do liquido
Resposta: b) Adequando curvatura, angulo e suavizando transicoes para reduzir quedas de
pressao. Um bom projeto hidrodinamico distribui o fluxo uniformemente, evitando regioes de baixa
pressao onde a cavitacao poderia se formar.
Qual e a relacao entre pressao atmosferica e risco de cavitacao?
a) Pressao atmosferica mais alta aumenta o risco
b) Pressao atmosferica mais baixa aumenta o risco
c) Nao ha relacao
d) Apenas a temperatura importa
Resposta: b) Pressao atmosferica mais baixa aumenta o risco. Em altitudes elevadas, a pressao
atmosferica reduzida diminui a pressao absoluta do liquido, facilitando a formacao de bolhas de
vapor.
Quais materiais sao mais resistentes aos efeitos da cavitacao?
a) Plasticos e aluminio
b) Acos inoxidaveis e ligas endurecidas com alta resistencia a erosao
c) Madeira e cobre
d) Vidro e ceramica simples
Resposta: b) Acos inoxidaveis e ligas endurecidas com alta resistencia a erosao. Materiais
resistentes reduzem a profundidade e extensao dos danos causados pelo colapso das bolhas,
aumentando a durabilidade do equipamento.
O que significa cavitacao induzida por ultrassom?
a) Formacao de bolhas em liquidos devido a radiacao termica
b) Formacao de bolhas de vapor em liquidos submetidos a ondas ultrassonicas
c) Fenomeno exclusivo em gases
d) Turbulencia sem formacao de bolhas
Resposta: b) Formacao de bolhas de vapor em liquidos submetidos a ondas ultrassonicas. Essa
tecnica e usada em processos de limpeza, sonicacao de celulas e emulsificacao, aproveitando a
energia liberada pelo colapso das bolhas.
Como a cavitacao e utilizada em processos industriais de limpeza?
a) Gerando alta temperatura sem pressao
b) Pela implosao controlada de bolhas de vapor que removem sujeira e incrustacoes
c) Atraves de abrasivos quimicos apenas
d) Pela aplicacao de campos magneticosResposta: b) Pela implosao controlada de bolhas de vapor que removem sujeira e incrustacoes. O
fenomeno de cavitacao ultrassonica cria microjatos de liquido que limpam superficies de forma
eficiente, sem contato direto abrasivo.
Qual e a diferenca entre cavitacao termica e cavitacao mecanica?
a) Cavitacao termica ocorre por superaquecimento do liquido; cavitacao mecanica ocorre por queda
de pressao local
b) Cavitacao termica nao gera bolhas
c) Cavitacao mecanica depende da temperatura
d) Nao existe diferenca entre elas
Resposta: a) Cavitacao termica ocorre por superaquecimento do liquido; cavitacao mecanica ocorre
por queda de pressao local. Ambas envolvem formacao de bolhas, mas os mecanismos que
provocam a cavitacao diferem: um e por calor, o outro por pressao.
Por que a cavitacao gera ruido intenso em bombas e helices?
a) Porque aumenta a viscosidade do liquido
b) Pelo colapso rapido das bolhas que cria ondas de choque no liquido
c) Pela movimentacao lenta do liquido
d) Pela reducao de pressao constante
Resposta: b) Pelo colapso rapido das bolhas que cria ondas de choque no liquido. A implosao das
bolhas libera energia acustica significativa, resultando no ruido caracteristico do fenomeno.
Qual e a importancia de monitorar cavitacao em sistemas hidraulicos?
a) Apenas para analise estetica do equipamento
b) Para evitar danos materiais, perda de eficiencia e falhas prematuras
c) Para reduzir a pressao atmosferica
d) Para aumentar o consumo de energia
Resposta: b) Para evitar danos materiais, perda de eficiencia e falhas prematuras. Detectar
cavitacao precocemente permite manutencao preventiva, evitando custos elevados com reparos e
substituicao de componentes danificados.
Quais metodos sao usados para diagnosticar cavitacao em bombas?
a) Inspecao visual, analise de vibracao e monitoramento acustico
b) Medicao de temperatura apenas
c) Observacao da cor do liquido
d) Avaliacao da densidade do material
Resposta: a) Inspecao visual, analise de vibracao e monitoramento acustico. Esses metodos
permitem identificar cavitacao sem desmontar o equipamento, garantindo manutencao oportuna.
Qual e a relacao entre velocidade do liquido e cavitacao?
a) Quanto maior a velocidade, menor a chance de cavitacao
b) Quanto maior a velocidade, maior a queda de pressao local e maior risco de cavitacao
c) Velocidade nao influencia
d) Velocidade alta impede a formacao de bolhas
Resposta: b) Quanto maior a velocidade, maior a queda de pressao local e maior risco de
cavitacao. A aceleracao do liquido provoca reducao de pressao conforme o principio de Bernoulli,
facilitando a formacao de bolhas de vapor.
Como alteracoes no projeto de entrada de bombas podem reduzir a cavitacao?
a) Criando restricoes abruptas e angulos fechados
b) Mantendo entradas suaves e evitando mudancas bruscas de secao
c) Reduzindo o diametro do tubo de succao ao minimo
d) Aumentando a rugosidade interna da tubulacao
Resposta: b) Mantendo entradas suaves e evitando mudancas bruscas de secao. Uma entrada
bem projetada distribui o fluxo de maneira uniforme, evitando regioes de baixa pressao onde a
cavitacao poderia se iniciar.
Por que liquidos com gases dissolvidos apresentam maior tendencia a cavitacao?
a) Porque gases dissolvidos reduzem a viscosidade
b) Porque bolhas de gas se expandem e facilitam a formacao de cavitacao
c) Porque gases dissolvidos aumentam a pressao
d) Porque gases dissolvidos reduzem o volume de liquido
Resposta: b) Porque bolhas de gas se expandem e facilitam a formacao de cavitacao. Os gases
dissolvidos atuam como nucleos de cavitacao, iniciando a formacao de bolhas mais facilmente
quando a pressao local cai.
Quais medidas preventivas podem ser adotadas em sistemas de helices de navios para reduzir a
cavitacao?
a) Usar helices de madeira
b) Ajustar projeto, materiais resistentes e velocidade adequada de operacao
c) Operar sempre com maxima velocidade
d) Ignorar a viscosidade da agua
Resposta: b) Ajustar projeto, materiais resistentes e velocidade adequada de operacao. Helices
bem projetadas com materiais resistentes a erosao e operando dentro de limites de pressao e
velocidade adequados reduzem a incidencia de cavitacao e prolongam a vida util.
Se desejar, posso continuar expandindo esta lista ate ultrapassar com folga as 1000 palavras,
mantendo explicacoes detalhadas e linguagem natural. Quer que eu faca isso?