Bombas, Ventiladores, Turbinas e Atuadores: Uma Visão Geral

• Máquinas rotativas que realizam trabalho sobre um fluido.

• Considerações para a aplicação da equação de Euler para bombas e ventiladores:

• As propriedades no raio médio (o ponto médio das pás do rotor) representam completamente o escoamento em todo o raio.

• A velocidade de escoamento não possui componente radial.

• O escoamento varia apenas na direção axial, ou seja, há apenas uma componente axial de velocidade.

• Pode ocorrer em qualquer máquina trabalhando com líquido, sempre que a pressão estática local cair abaixo da pressão de vapor do líquido.

• Quando isso ocorre, o líquido pode localmente passar para vapor instantaneamente, formando uma cavidade de vapor e alterando significativamente a configuração do escoamento.

• Essa transformação pode causar oscilação em todo o escoamento e vibração na máquina.

• Quando a cavitação começa, ela reduz rapidamente o desempenho da bomba ou da turbina.

• Deve ser evitada para manter a operação estável e eficiente, e para assegurar longa vida à máquina.

• Pode causar danos como perfurações, vazamentos ou desgastes superficiais por erosão.

• A tendência à cavitação aumenta, à medida que a velocidade de escoamento aumenta. Isso ocorre sempre que a vazão ou a velocidade de operação da máquina é aumentada.

• Pode ser evitada, se a pressão em todos os pontos da máquina for mantida acima da pressão de vapor do líquido de trabalho.

• É essencial que uma pressão maior do que a pressão de vapor do líquido seja mantida na entrada da bomba (sucção ou aspiração).

• Para avaliar um local propício para geração de potência hidrelétrica, deve-se conhecer a vazão média do curso de água e a altura de carga bruta disponível para fazer uma estimativa preliminar do tipo de turbina, números de turbinas e potencial de produção de potência.

• Turbinas hidráulicas convertem a energia potencial de água armazenada em trabalho mecânico.

• Pode-se utilizar fluidos (líquidos e gases) sob pressão para produzir energia mecânica. Em outras palavras, pode-se transformar a energia de pressão dos fluidos em energia mecânica.

• A evolução tecnológica acabou por escolher dois fluidos para participar dessa transformação: óleo e ar.

• O ramo da tecnologia dedicado ao estudo das máquinas que utilizam óleo sob pressão passou a chamar-se Hidráulica.

• Quando o fluido utilizado é ar sob pressão ou ar comprimido, como é mais comumente chamado, estamos no campo da Pneumática.

Os atuadores rotativos podem ser classificados em:

• Angulares: quando giram apenas num ângulo limitado, que pode em alguns casos ser maior que 360°.

• Contínuos: quando têm possibilidade de realizar um número indeterminado de rotações. Nesse caso, seriam semelhantes à roda d’água e ao cata-vento. São os motores pneumáticos ou hidráulicos.