Escolha Tipo Turbobomba

Escolha do Tipo de Turbobomba Velocidade Específica (ns)

Termo que caracteriza bombas geometricamente semelhantes

Utilizado para comparar diversas bombas

Especifica o tipo de turbobomba a ser empregada


Consideração: bomba operando com rotação n, elevando uma descarga Q de água a uma altura útil Hu, na situação de máximo rendimento η

Se a mesma bomba operar com rotação n’, sua nova descarga será Q’, sendo:


Admitindo que H’u seja um (1) metro e que as grandezas correspondentes de velocidade e vazão sejam nI e QI, tem-se:

e


Supõe-se uma nova condição que demanda Lm =1 c.v (Hu = 1 m e Q = 0,075 m3/s)

Para Hu = cte, a velocidade tangente u2 não varia, já que:

Variação do número de

rotações sem variar a

velocidade tangencial

U2, mantendo Hu = cte

Variação das dimensões do rotor.


Sendo:

dI o diâmetro referente às grandezas unitárias e ds o diâmetro da nova condição (H’u = 1m, Q’ = 0,075 m3/s) tem-se:

Como Hu = cte, e por consequência as velocidades, a relação entre vazões é função apenas da área de escoamento, sendo representada pelo quadrado de uma dimensão linear qualquer, como os diâmetros dos rotores, ou seja:

Igualdade das velocidades

tangenciais – Hu = cte


Assim:

donde

ou


A velocidade específica ns é dada então por:

[rpm]

Escolha do Tipo de Turbobomba Classificação das bombas quanto a velocidade específica (ns)

Lentas - ns < 90 – Bombas centrífugas, com pás cilíndricas radiais, d2 > 2d1, chegando a d2 = 2,5 d1

Normais - 90 < ns < 130 – Bombas Centrífugas com d2 ≈1,5 a 2 d1

Rápidas - 130 < ns < 220 – Pás de dupla curvatura d2 ≈1,3 a 1,8 d1

Extra-rápidas - 220 < ns < 440 – Pás de dupla curvatura d2 ≈1,3 a 1,5 d1

Helicoidais - 440 < ns < 500, d2 ≈ 1,2 d1

Axiais - ns > 500, d2 = d1 a d2 = 0.8 d1

Escolha do Tipo de Turbobomba Número Característico de Rotações por Minuto (Ou Velocidade Específica Nominal) - nq

“nq” - Consideração Q = 1m3/s ao invés de 75 L/s de água para a velocidade específica

e

Escolha do Tipo de Turbobomba Expressão de ns em Função da Potência

Potência Util

Assim

Resultando em:

ou

Escolha do Tipo de Turbobomba Expressão de ns em Função da Potência

Nas expressões de ns convencionou-se utilizar H em lugar de Hu, sendo:

e

“Em geral: Usa-se ns em função de Q ao invés da N”

ns em função da vazão

ns em função da potência

Escolha do Tipo de Turbobomba Influência das Dimensões do Rotor Sobre o ns

A descarga pode ser expressa como:

sendo:

Assim:

n


O que resulta em:


Sabe-se que

Considerando que He e Vu2 são respectivamente proporcionais a Hu e U2:

- coeficiente de proporcionalidade da expressão acima

Ensaios realizados permitem que se adotem:

= 0,7 a 1,0 para bombas sem difusor de pás guias

= 0,93 a 1,1 para bombas com difusor de pás guias


Assim ns é dada por:

Valores maiores de ns podem ser obtidos para b2 > d2

O ângulo β2 influenciando a relação Vm2 / U2 tem decisiva importância no valor de ns

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Escolha do Tipo de Turbobomba Bombas de Múltiplos Estágios

Velocidade específica se relaciona ao formato de apenas “um rotor”

Bomba de Múltiplos Estágios - Considerar Hu ou H para um único estágio

Bombas de Entrada bilateral (2 rotores fundidos em uma só peça)

Para bombas com i estágios, cada qual com entrada bilateral

Números de estágios

Metade da vazão

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