Fenomenos de Transporte
FENÔMENO DE TRANSPORTES II – Cavitação
Desenvolva a desigualdade para o critério em que não ocorra cavitação num ponto “j” critic da tubulação, ou seja, NPSH disponível deve ser maior que o NPSH requerido. Utilize as seguintes equações:
- Bernoulli de um ponto “i” para um ponto “j”: 𝐻!,!"# = 𝐻!,!"# + ∑𝐻! − 𝐻!,!"
(considere apenas uma bomba entre “i” e “j”)
-
Carga total com pressão absoluta: 𝐻!,!"# =
-
!
Carga total com pressão de vapor: 𝐻!,!"# =
-
!
!!
!!
!
!!
+ 𝑧! +
!!
+ 𝑧! +
!!
!
Critério para não ocorrer cavitação: 𝑝! > 𝑝!
Resp.:
!! !!!
!
− 𝑧! − 𝑧! − 𝐻!,!" >
!
!
!! !!!
!!
!!
!
− 𝐻!
1) Nestes sistemas ideais, calcule a pressão nos pontos indicados com o número 2, e verifique se ocorrerá cavitação.
a) Dados: 𝑣! = 4 m/s; 𝐴! = 100 cm! ; 𝐴! = 30 cm! ; 𝑝! = 101325 Pa; 𝑝! = 100 𝑃𝑎
1
2
v1
b) Dados: 𝑝!"# = 101325 Pa ; ℎ! = 1 m ; ℎ! = 30 m ; ℎ! = 2 m ; 𝑁! = 5000 𝑊 ; 𝜂! = 75% ; 𝐴 = 100 𝑐𝑚! ; 𝑝! = 100 𝑃𝑎. 2
h3
3
h2
h1
B
1
Resp.: a) 𝑝! = 20400 Pa; b) 𝑝! = 80500 Pa.
2) Considerando os mesmos sistemas do Exercício 1, considerando que a pressão de vapor da água é dada pela Lei de Clausius-‐Clapeyron, qual será a temperatura maxima de operação dos sistemas sem ocorrer cavitação. Lei de Clausius-‐Clapeyron: 𝑝! = 133,32. exp 20,386 −
!"#$
!
.
Resp.: a) 𝑇 = 61 ℃ (334 K); b) 𝑇 = 94 ℃ (367 K).
3) Para os mesmos sistemas do Exercício 1, considerando as mesmas pressões de entrada nos sistemas e mesmas pressões de vapor