Questões de Concurso Público EMBASA 2010 para Engenheiro Mecânico
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Julgue o item seguinte, relativos a máquinas hidráulicas e a características de equipamentos mecânicos típicos de instalações industriais ou de sistemas de saneamento.
Considere a seguinte situação.
Um fluxo de gás a uma vazão Qe, pressão Pe, temperatura Te e velocidade Ve é succionado radialmente até o olho de um rotor fechado, cuja rotação é N. O gás muda de direção, seguindo aproximadamente o ângulo de ataque das pás do rotor, passando de direção axial para radial na direção de rotação, recebendo trabalho do rotor e convertendo-o em energia cinética. Após o gás percorrer as pás do rotor, é expelido radialmente e conduzido ao difusor em forma de anel, montado transversamente à entrada de sucção e cujo diâmetro é continuamente crescente. Nessa fase, a energia cinética adquirida pelo gás no rotor converte-se gradativamente em energia de pressão, atingindo na saída do difusor o valor de Ps ≅ 3Pe.
Essa situação refere-se ao funcionamento básico de um ciclo
de compressão para um compressor centrífugo de múltiplos
estágios.
No estudo de máquinas hidráulicas, entre as relações adimensionais consideradas para fins de projeto e análise técnica, a relação E = πN2D2 , em que π é denominado coeficiente de energia de pressão, associa a energia específica de pressão E de um fluido (dimensionalmente dada por [L]2 /[T]2) com a frequência de rotação N (dimensionalmente dada por [T]-1) do rotor da máquina e com uma característica dimensional desta, chamada genericamente de D (dimensionalmente dada por [L]). Considerando exclusivamente o aspecto de análise dimensional dessa equação, desprezadas as perdas inerentes ao sistema, é correto reescrever a relação em questão como gH = πN2D2 , em que g é a aceleração da gravidade e H é a carga hidráulica de pressão relativa, dada em unidade de comprimento [L], da superfície do reservatório até a entrada do rotor da máquina.
As máquinas hidráulicas são um grupo particular de turbomáquinas nas quais a transferência de energia se passa entre um fluido em movimento e um ou mais conjuntos de pás rotativas. A energia, sob a forma de trabalho, é extraída ou transferida para o fluido pela ação dinâmica das pás. A partir dessa definição geral, julgue o próximo item.
No campo da geração de energia hidrelétrica, turbinas
propulsoras são indicadas em situações caracterizadas pela
disponibilidade de grande volume de água, mas com uma baixa
carga hidráulica de pressão (energia piezométrica em m.c.a.).
Uma turbina hidráulica Francis é um exemplo desse tipo de
máquina pelo fato de suas pás serem ajustáveis em termos da
inclinação em relação ao eixo do rotor.
As máquinas hidráulicas são um grupo particular de turbomáquinas nas quais a transferência de energia se passa entre um fluido em movimento e um ou mais conjuntos de pás rotativas. A energia, sob a forma de trabalho, é extraída ou transferida para o fluido pela ação dinâmica das pás. A partir dessa definição geral, julgue o próximo item.
Nos estudos de dimensionamento de sistemas de abastecimento, normalmente é necessária uma análise comparativa das grandezas características de bombas hidráulicas centrífugas, particularmente no tocante à variação no diâmetro do rotor e à variação na rotação do rotor. Às diversas relações existentes envolvendo as grandezas características das bombas centrífugas denomina-se comumente leis de similaridade.
A figura acima representa um parafuso com módulo de elasticidade igual a 200 GPa e área da seção transversal igual a 1,0×10-5 m2 colocado dentro de um tubo cujo módulo de elasticidade é igual a 100 GPa e área da seção transversal é igual a 2,0×10-5 m2 . Uma porca foi colocada e ajustada até que toda folga do conjunto fosse retirada, sem, no entanto, tencionar o parafuso. Após esse procedimento, foi dado um aperto de meia volta na porca o que tensionou o conjunto. Julgue o item subsequente, considerando que as arruelas sejam perfeitamente rígidas e o passo da rosca seja igual a 1 mm.
Sendo ΔLP a deformação do parafuso e ΔLr a deformação do tubo, é correto afirmar que ΔLP = 2ΔLT.