Nesta atividade, você deverá calcular a altura manométrica total para diferentes valores de vazão, construir a curva característica do sistema em planilha eletrônica e, posteriormente, comparar essa curva com curvas de bombas disponíveis para selecionar a alternativa mais adequada.

DADOS DO SISTEMA ELEVATÓRIO

Um sistema elevatório será utilizado para recalcar água de um reservatório inferior para um reservatório superior. Considere que os níveis d’água dos reservatórios são constantes. A seguir estão organizados os dados do sistema.

Etapa 1 – Memorial de cálculo:

A primeira etapa para construção da curva característica do sistema consiste em relacionar a vazão escoada com a altura manométrica total. Para isso, é necessário escrever a altura manométrica em função da vazão. A altura manométrica considera a altura geométrica e todas as perdas de carga envolvidas no sistema, de forma que:

A perda de carga distribuída pode ser calculada pela Equação de Hazen-Williams:

Já as perdas localizadas para uma mesma tubulação são calculadas pela equação geral:

Para os valores de K, utilize o Quadro 4:

Com base nos dados fornecidos no enunciado, determine:

a) As perdas de carga distribuídas, em metros, em função da vazão, em m³/s, para tubulação de sucção e recalque.

b) As perdas de carga localizadas, em metros, em função da vazão, em m³/s, para tubulação de sucção e recalque.

c) Equação da altura manométrica total em função da vazão.

Etapa 2 – Construção da tabela da curva do sistema:

Monte uma planilha eletrônica com todos os dados fornecidos no enunciado, separando:

· Dados gerais do sistema.

· Dados da tubulação de sucção.

· Dados da tubulação de recalque.

· Singularidades da sucção.

· Singularidades do recalque;

· Somatório dos coeficientes K da sucção.

· Somatório dos coeficientes K do recalque.

Após a organização, construa uma tabela relacionando diferentes valores de vazão com a altura manométrica total do sistema, utilizando a equação obtida na Etapa 1. Utilize os seguintes valores de vazão, completando o Quadro 5.

Etapa 3 – Construção da curva característica do sistema:

Com base nos valores calculados na etapa anterior, construa um gráfico no Excel relacionando:

· Eixo horizontal: vazão, em L/s.

· Eixo vertical: altura manométrica total, em m.

Esse gráfico representa a curva característica do sistema.

Etapa 4 – Escolha da bomba:

Considere as três bombas disponíveis a seguir.

Insira, no mesmo gráfico da curva do sistema, as curvas das três bombas disponíveis. A partir do gráfico construído, identifique a vazão, altura e rendimento no ponto de funcionamento (Quadro 9). Levando em consideração os dados obtidos, escolha a bomba mais adequada para o sistema.

Na sua justificativa, considere:

· A proximidade entre o ponto de operação e a vazão de projeto.

· A altura manométrica exigida pelo sistema.

· A altura fornecida pela bomba.

· O rendimento da bomba no ponto de operação.

· Possíveis problemas de subdimensionamento ou superdimensionamento.

Quadro 9. Vazão, altura e rendimento no ponto de funcionamento.

Faculdade: Unicesumar