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Cavitação. Matéria: Ocorrência de cavitação em turbomáquinas com líquidos: filme Examples of Cavitation Efeitos da cavitação no funcionamento das turbomáquinas Altura de aspiração disponível Altura de aspiração crítica Velocidade específica de aspiração. Coeficiente de Thoma. Exercícios.

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Cavita o
Cavitação

  • Matéria:

    • Ocorrência de cavitação em turbomáquinas com líquidos: filme Examples of Cavitation

    • Efeitos da cavitação no funcionamento das turbomáquinas

    • Altura de aspiração disponível

    • Altura de aspiração crítica

    • Velocidade específica de aspiração.

    • Coeficiente de Thoma.

    • Exercícios


Cavita o1
Cavitação

  • Cavitação: vaporização, seguida de condensação (quase instantânea)

  • Detecção da cavitação:

    • Alteração das curvas de funcionamento

    • Observação visual de formação de bolhas

    • Detecção de ruído e vibrações

  • Efeitos da cavitação:

    • Ruído, vibrações

    • Erosão do material

    • Redução do desempenho (rendimento, etc.)


Detec o da cavita o em turbom quinas
Detecção da cavitação em turbomáquinas

  • Efeitos da cavitação:

    • Ruído, vibrações

    • Erosão do material

    • Redução do desempenho (rendimento, etc.)


Ocorr ncia de cavita o em bombas
Ocorrência de cavitação em bombas

  • Na situação da figura p1 é inferior à pressão atmosféricap1 < pvap (T)vaporização

  • Contudo a pressão mínima ocorre no interior da bomba pmin < pvap (T)vaporização cavitação


Ocorr ncia de cavita o em bombas1
Ocorrência de cavitação em bombas

para não ocorrer cavitação


Ocorr ncia de cavita o em bombas2

po

Ocorrência de cavitação em bombas

  • Para que não ocorra cavitação:

Hs > Hsi

Instalação (Hs)

Bomba (Hsi)


Ocorr ncia de cavita o em bombas3
Ocorrência de cavitação em bombas

  • Altura de aspiração disponível:

    só depende da instalação

  • Altura de aspiração crítica:

    só depende da bomba

  • Curvas de Hsisão fornecidas pelo fabricante:

    Hsi = F(Q,N,D,,, parâmetros geométricos)


Ocorr ncia de cavita o em bombas4
Ocorrência de cavitação em bombas

  • Altura de aspiração crítica (NPSH) - Hsi

    (só depende da bomba)

    NPSH – Net Positive

    Suction Head

  • Curvas de H, e Hsipara o diâmetro original (260 mm) e após torneamento


Ocorr ncia de cavita o em turbinas
Ocorrência de cavitação em turbinas

  • A diferença é que na definição da altura de aspiração disponível se incluem as perdas de carga no difusor (parte integrante do fornecimento)

Não há cavitação se Hs > Hsi


Ocorr ncia de cavita o
Ocorrência de cavitação

  • Altura de aspiração crítica:

    só depende da turbomáquina

Hsi = F(Q,N,D,,, parâmetros geométricos)

  • Aplicando a análise dimensional:

Coeficiente de Thoma crítico

Re desprezável

  • Não há cavitação se:  > i

Coeficiente de Thoma  = Hs/Hsó depende da instalação


Ocorr ncia de cavita o1
Ocorrência de cavitação

  • Velocidade específica de aspiração:

  • Velocidade específica de aspiração crítica:

  • Não há cavitação se S < Si

  • É indiferente utilizar Si ou i


Ocorr ncia de cavita o2
Ocorrência de cavitação

  • Velocidade específica de aspiração crítica:

  • Coeficiente de Thoma crítico:

  • Mesma família de máquinas geometricamente semelhantes tem mesmo (Si)max e (i )max


Ocorr ncia de cavita o3
Ocorrência de cavitação

  • Valores típicos:

    • Bombas: 2,5 < (Si)max = F() < 3,5 (Si)max = 3

    • Turbinas: 3,5 < (Si)max = F() < 5,2 (Si)max = 4



Exerc cio 5 e 8
Exercício 5 e 8

Qual a altura máxima a que pode colocar a bomba para que não ocorra cavitação em cada caso?