cap 11 white 4 edição, Manuais, Projetos, Pesquisas de Dinâmica de Fluidos

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11.1 Introdução e classificação Classificação das bombas Tr Capitulo 1|———— Turbomáquinas Motivação. A aplicação prática de engenharia mais comum na mecânica dos fluidos é o projeto de máquinas de fluidos. Os tipos mais numerosos são máquinas que adicionam energia ao fluido (a família de bombas), mas são importantes também aque- las que extraem energia (turbinas). Ambos os tipos usualmente estão conectados a um eixo rotativo, razão pela qual se denominam turbomáquinas. A finalidade deste capítulo é estabelecer os cálculos básicos de engenharia sobre o desempenho das máquinas de fluidos. A ênfase será no escoamento aproximadamente incompressível: líquidos ou gases a baixas velocidades. São discutidos os princípios fundamentais do escoamento, mas não a construção detalhada das máquinas. As turbomáquinas dividem-se naturalmente naquelas que adicionam energia (bom- bas) e naquelas que extraem energia (turbinas). O prefixo turbo é uma palavra latina que significa rotação ou giro, apropriado para dispositivos rotativos. A bomba é a mais antiga máquina de transferência de energia para um fluido que se conhece. Há pelo menos dois projetos que datam de antes de Cristo: (1) as rodas de água com conchas impulsionadas na parte inferior da roda, ou noras, usadas na Ásia e na África (1000 a.C.) e (2) a bomba de parafuso de Arquimedes (250 a.C.), que ainda é fabricada nos dias de hoje para movimentar misturas líquido-sólido. Turbinas de ro- das com remos eram usadas pelos romanos em 70 a.C., e os moinhos de vento da Ba- bilônia datam de 700 a.C. [1]. As máquinas que fornecem líquidos são simplesmente chamadas de bombas, mas se gases são envolvidos, três diferentes termos são usuais, dependendo da elevação de pressão que se deseja obter. Se a elevação de pressão for muito pequena (alguns centí- metros de altura de água), uma bomba de gás é chamada de ventilador; até 1 atm, usualmente é chamada de soprador; e acima de 1 atm comumente é chamada de com- pressor. Há dois tipos básicos de bombas: as bombas de deslocamento positivo e as bombas dinâmicas ou de variação de quantidade de movimento. Há uma infinidade de cada tipo em uso no mundo hoje. Bombas de deslocamento positivo (BDP) forçam o movimento do fluido por meio de variações de volume. Uma cavidade se abre, e o fluido é admitido através de uma entrada. A cavidade então se fecha, e o fluido é comprimido através de uma saída. O coração dos mamíferos é um bom exemplo, e há muitos projetos mecânicos em uso. As referências 35-38 fornecem um resumo das BDPs. 763