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Cavitação

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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Presentation Transcript

  1. 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

  2. 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.)

  3. Detecção da cavitação em turbomáquinas • Efeitos da cavitação: • Ruído, vibrações • Erosão do material • Redução do desempenho (rendimento, etc.)

  4. 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

  5. Ocorrência de cavitação em bombas para não ocorrer cavitação

  6. po Ocorrência de cavitação em bombas • Para que não ocorra cavitação: Hs > Hsi Instalação (Hs) Bomba (Hsi)

  7. 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)

  8. 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

  9. 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

  10. 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

  11. Ocorrência de cavitação • Velocidade específica de aspiração: • Velocidade específica de aspiração crítica: • Não há cavitação se S < Si • É indiferente utilizar Si ou i

  12. 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

  13. 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

  14. Ocorrência de cavitação

  15. Exercício 5 e 8 Qual a altura máxima a que pode colocar a bomba para que não ocorra cavitação em cada caso?

  16. Exercícios 5 e 8 a) – Leitura directa no gráfico 1

  17. Exercícios 5 e 8 b) 3 2

  18. Exercícios 5 e 8 c) – leitura directa no gráfico 4

  19. Exercícios 5 e 8 d) – leitura directa no gráfico 5

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