Questões de Engenharia Mecânica - Máquinas de Fluxo para Concurso

O aumento inesperado na demanda e a ausência no mercado de bombas capazes de atender a certos critérios de vazão ou altura manométrica determinam o tipo de associação necessária. Considerando que a bomba A tem vazão B, potência do motor C e rendimento D, e que a bomba E apresenta vazão F, potência G e rendimento H, é correto afirmar que o rendimento global de uma configuração em paralelo entre as bombas A e E equivale a

Assinale a alternativa que indica o número adimensional que melhor representa a relação entre as forças de pressão e as forças de inércia útil em projetos de máquinas hidráulicas.

O fenômeno da cavitação ocorrente nas instalações de bombeamento que utilizam bombas centrífugas pode provocar corrosão, desgaste, remoção de partículas e destruição de pedaços dos rotores das bombas. A respeito desse fenômeno, analise as afirmativas a seguir.

I – A cavitação provoca a queda do rendimento das instalações de bombeamento.

II – Nas bombas radiais, uma das precauções para se evitar que ocorra a cavitação é a utilização de um rotor com poucas pás.

III – Nas bombas radiais de múltiplos estágios, a cavitação pode ser evitada adotando-se um pequeno valor para a altura de elevação a cargo de cada rotor.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)

O rotor de uma bomba centrífuga gira a 1 200 rpm (127 rad/s) e a vazão de água por esse rotor é igual a 0,09 m³/s. As dimensões do rotor são 50 mm para o raio interno, 200 mm para o raio externo, e a altura das pás é tal que a área de passagem do fluído é igual a 0,06 m². O ângulo de saída do rotor é tal que sua tangente vale 0,75. O escoamento de entrada no rotor é puramente axial. Considerando esses dados, o valor da velocidade tangencial do fluído na saída do rotor é:

Um tubo de aço inoxidável AISI 304 com 20 mm de diâmetro interno e espessura de parede igual a 10 mm é recoberto com um isolante térmico. A espessura do isolante é igual a 10 mm. A temperatura interna do tubo, sabendo-se que no exterior do isolamento é igual a 100 ºC e que o fluxo de calor em regime permanente pela parede do tubo vale 700 W/m, é:

Dados: K_tubo = 19W/m ºC ; K_isol = 0,2W/m ºC ; ln (2) = 0,693 e ln (1,5) = 0,405

Uma bomba centrífuga em uma determinada instalação de recalque de água operava, quando nova, com vazão de 30 m3/h e altura de 12 mca. Depois de algum tempo verificou-se que a mesma bomba passou a operar com vazão de 21 m3/h e altura de 18 mca. Sobre as possíveis causas desse problema, considere os itens abaixo:

1. Redução do nível do reservatório de sucção.

2. Redução do nível do reservatório de recalque.

3. Incrustação nas tubulações.

4. Vazamento no flange de saída da bomba.

São possíveis causas desse problema:

Acerca do fenômeno de cavitação em bombas centrífugas, analise as afirmações abaixo.

I – A utilização de pás guias na entrada do impelidor reduz a velocidade relativa na sucção, diminuindo, assim, o NPSH requerido pela bomba.

II – A diminuição do diâmetro dos tubos e das conexões reduz as perdas de carga na sucção, o que ajuda a evitar a cavitação da bomba.

III – A cavitação ocorre quando, para uma dada vazão de operação, o NPSH requerido pela bomba, acrescido de uma margem de segurança de 60 cm de líquido, for superior ao NPSH disponível.

IV – Quanto menores forem a altura manométrica de sucção e o comprimento da tubulação de sucção, menor será a probabilidade de a bomba cavitar.

Estão corretas SOMENTE as afirmações

O ponto normal de trabalho de uma determinada bomba centrífuga que opera com uma rotação fixa é dado pela interseção das seguintes curvas características locadas em um mesmo gráfico, cuja abscissa representa a vazão:

Uma pequena bomba hidráulica está instalada no fundo de um poço e é alimentada com água à temperatura de 10 0 C e pressão de 90KPa. A vazão em massa da água na bomba é de 1,5 kg/s. A bomba está localizada a 15m abaixo da superfície livre do fluido no tanque mostrado na figura abaixo. Os diâmetros internos das tubulações são iguais. A pressão indicada no manômetro M, instalado no tanque, é de 400KPa. Admitindo-se que a temperatura da água se mantenha constante, a potência necessária para acionar a bomba é

Dados:

volume específico da água líquida: = 0,001 m³ /kg

aceleração da gravidade: = 9,81 m/s²

pressão atmosférica: = 101,3 KPa

Figura:

O rotor de um ventilador doméstico tem diâmetro igual a 0,75m. A temperatura e a pressão no plano de alimentação do rotor são, respectivamente, 22 ºC e 98 KPa. No plano de descarga do rotor, a temperatura, pressão e velocidade foram medidas e valem, respectivamente, 23 ºC, 105 KPa e 1,5m/s. Nessas condições, a vazão de ar e a velocidade média do escoamento no plano de alimentação do rotor valem, respectivamente,

Dado: Constante particular do ar atmosférico:

R_ar = 0,2870KJ/KGK

A vazão em massa de vapor d’água na alimentação de uma turbina a vapor é 2,0 kg/s. Calcular a potência produzida pela turbina em Kw, conhecendo-se os dados abaixo de entrada e saída da turbina. Marcar a alternativa que apresenta essa potência. Considerar aceleração da gravidade g = 9,81 m/s² .

Dados:

Entrada da turbina Velocidade V_e = 50 m/s

Entalpia h_e = 3137 KJ/Kg

Altura z_e = 6 m

Saída da turbina Velocidade V_s = 100 m/s

Entalpia h_s = 2675,5 KJ/Kg

Altura z_s = 3 m

Sendo a potência de uma motobomba calculada pela equação A=(B x C) / D, pode-se afirmar corretamente que

A respeito de bombas centrífugas, afirma-se que

Uma turbo-bomba opera com velocidade angular do impelidor igual a N rad/s, com uma vazão volumétrica Q, em m³/s, fornecendo uma carga H, em Nm/ kg. Qual a equação que deve ser usada para calcular a velocidade específica, N_s, da bomba?

Sobre a associação de bombas em paralelo, afirma-se que

I – as bombas deverão ser iguais para evitar correntes secundárias no sentido das bombas de maior potência para as de menor potência;

II – a vazão obtida com N bombas em paralelo é igual a N vezes a vazão de uma só bomba funcionando em condições análogas;

III – a associação em paralelo não apresenta vantagem quando a tubulação apresentar grande perda de carga;

IV – deve-se escolher bombas com curvas características bem curtas e tubulações com diâmetros pequenos.

Está correto APENAS o que se afirma em

Uma bomba centrífuga opera a 2.000 rpm com uma vazão de 4 m3/s. Qual é a vazão, em m3/s, em um ponto homólogo dessa bomba, quando a mesma opera a 4.000 rpm?

A respeito de bombas centrífugas e da velocidade específica, é INCORRETO afirmar que a

Qual dos seguintes itens NÃO se trata de uma máquina de fluxo ou turbomáquina?

Uma máquina térmica que opera de forma mais eficiente entre um reservatório de alta temperatura e um reservatório de baixa temperatura é uma Máquina de Carnot. O ciclo de Carnot é constituído de duas transformações isotérmicas: uma para a temperatura T1 da fonte quente, onde ocorre o processo de expansão, e a outra temperatura T2, referente à fonte fria, onde ocorre o processo de compressão. Cada uma dessas transformações é intercalada com duas transformações adiabáticas.

Potter Merle C.; Somerton, Craig W. Termodinâmica para Engenheiros (adaptado)

Considerando o texto apresentado, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I. A eficiência de uma máquina real é significativamente menor do que a eficiência de uma máquina de Carnot operando entre os mesmos limites.

PORQUE

II. A máquina de Carnot utiliza processos reversíveis para formar seu ciclo de operação.

Sobre as duas asserções, é CORRETO afirmar que:

Para se evitar a cavitação, a principal providência a ser tomada é elevar o NPSHd, o que pode ser obtido por meio: