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Cavitação

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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
poOcorrência 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?

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