Engenharia mecanica

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE TECNOLOGIA
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA

TURBOMAQUINAS HIDRAULICA

Belém-Pa
Janeiro/2013
Jhonas Barbosa Pinheiro (09188003701)

TURBOMAQUINA HIDRAULICA

Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Mecânica, como parte avaliativa para a Conclusão da Disciplina Turbomaquina Hidraulica ministrada pelo Profº.Dr .André Mesquita

Belém-Pa Janeiro/2013 1) Considerando α4= 90º e Cr4 = Cr5, deduza a equação teórica que expressa a variação da altura manométrica de um ventilador radial em função da vazão, tendo como parâmetros a geometria do ventilador e a rotação. Desenhe os triângulos de velocidade em escala e faça um gráfico H xQ (faixa de 0 a 50 m3/s) para o caso de N= 1.750 rpm, D4 =500 mm, D5 = 1.000 mm, b4 = 400 mm e α5 = 60º, 90º e 120º Para cada um dos casos acima e para uma vazão de 25 m3/s, considerando a pá como um arco de círculo e um número de pás igual a 8, apresente, em escala, o desenho destes.
Solução

Analisamos que Cr4=Cr5 e α4= 90°, assim podemos encontrar Cu5 na saída das pás através do triangulo de velocidade:

tanβ5= Cr5Wu5

Wu5 = U5-Cu5

tanβ5= Cr5U5-Cu5

U5-Cu5*tanβ5= Cr5

Cu5= U5- Cr5tanβ5

Depois encontramos altura manométrica assim obtemos:

H= Yg

Y=( U5*Cu5-U4*Cu4)

Podemos identificar que o rotor possui o α4= 90º, então:

U4*Cu4=0 ∴ Y=U5*Cu5

H= U5Cu5g

se Cu5= U5- Cr5tanβ5 ∴ H= U5U5- Cr5tanβ5g

H= U52g- U5*Cr5g*tanβ5

A partir dessas demonstrações encontramos a altura manométrica em função da vazão:

Cr5= QS ∴ H= U52g- U5g*tanβ5* QS

U5=2*π*N*r5 ∴ H= (2*π*N*r5)2g- 2*π*N*r5g*tanβ5* QS

S= π*D5*b5 ∴ H= (2*π*N*r5)2g- 2*π*N*r5g*tanβ5* Qπ*D5*b5 H= (2*π*N*r5)2g- 4*Q*Ng*b5*tanβ5

Valores fornecidos pela questão:

Dados do sitema | N | 58,3333 | rps | D4 | 0,5 | m | D5 | 1 | m | b5 | 0,2 | m | alfa4 | 90 | graus | r4 | 0,25 | m | r5 | 0,5 | m | g | 9,81 | m/s² |