Questão 5465881

• Banca: INSTITUTO AOCP
• Órgão: ITEP - RN
• Ano: 2021
• Provas: INSTITUTO AOCP - 2021 - ITEP - RN - Perito Criminal - Engenharia Civil
• Disciplina: Engenharia Civil
• Assuntos: Hidráulica na Engenharia Civil

A cavitação é um fenômeno associado à diminuição da vida útil de uma bomba, bem como à diminuição da eficiência do sistema. Para evitar a ocorrência desse efeito, o NPSH (Net Positive Suction Head) disponível da instalação deve ser maior do que o NPSH requerido pela bomba para operar. Nesse contexto, um engenheiro foi contratado para verificar uma instalação com sucção negativa na qual há ocorrência de cavitação. Qual ação ele pode indicar para reduzir esse efeito?

• A. Aumentar o número de válvulas de controle de fluxo.
• B. Reduzir a distância entre a cota do reservatório e a cota da bomba.
• C. Diminuir a pressão do fluido no reservatório.
• D. Aumentar a temperatura da água no reservatório.
• E. Reduzir o diâmetro da tubulação.

Gabarito: B

Comentários

• MEDIDAS DESTINADAS A MINIMIZAR O APARECIMENTO DE CAVITAÇÃO:

  • Trabalhar sempre com líquidos frios (<T  <pv).
  • Tornar a linha de sucção a mais curta e reta possível, para diminuir a perda de carga.
  • Selecionar o diâmetro da tubulação de sucção de modo que a velocidade não ultrapasse 2 m/s.
  • Usar redução excêntrica na entrada da bomba para evitar a formação de bolsas de ar.
  • Instalar a válvula de pé de forma a evitar a sucção de ar.

  https://wp.ufpel.edu.br/hugoguedes/files/2018/11/Cavita%C3%A7%C3%A3o.pdf

• A questão aborda o conceito de cavitação, relativo ao escoamento forçado de líquidos.
  
  A cavitação ocorre quando em alguma parte do sistema de bombeamento a pressão se reduz a um valor abaixo da pressão de vapor, ou seja, quando passa a existir ali água em forma de vapor. Essa formação causa o surgimento de bolhas, que acabam sendo conduzidas pelo fluido e atingem pressões mais elevadas que a pressão de vapor, momento no qual ocorre a implosão da bolha e retorno à fase líquida, caracterizando o processo de cavitação, geralmente acompanhado por ruídos, vibrações e erosões das superfícies. Podemos entender então que a cavitação ocorrerá sempre que a pressão atingir valores inferiores à pressão de vapor, como ilustra o esquema da Figura a seguir.
  
  
  
  Esse processo tem consequências tanto a curto quanto a longo prazo. A curto, temos as vibrações, ruídos e a queda no rendimento da bomba. Já a longo prazo, os rotores passam a apresentar perdas consideráveis de massa, comprometendo a performance e podendo levar à ruptura. 
  
  Entendido o processo e suas consequências, devemos compreender as formas de se evitar a cavitação quando o NPSH disponível é insuficiente. São elas:
  
  
  . Elevar o nível do líquido no tanque de sucção, ou seja reduzir a distância entre a cota do reservatório e a cota da bomba;
  . Reduzir a perda de carga na tubulação de sucção, por diversas formas como: aumento do diâmetro da tubulação, redução do número de cotovelos e filtros, uso de materiais com baixa rugosidade, substituição da tubulação corroída etc.;
  . Resfriamento do líquido.
  
  Portanto, percebe-se que dentre as alternativas propostas, apenas a LETRA B consiste em uma ação efetiva.
  
  Sabemos que o aumento do número de válvulas gera aumento na perda de carga (LETRA A INCORRETA), a diminuição de pressão no fluido do reservatório apenas aumentaria as chances de cavitação (LETRA C INCORRETA). Quanto ao diâmetro e à temperatura, deve haver aumento do diâmetro (LETRA D INCORRETA) e redução da temperatura (LETRA E INCORRETA).
  
  Gabarito do Professor: Letra B.
  
  FONTES: 
  
  TAGLIAFERRO, Gerônimo Virgínio. Apostila de Bombas. Universidade de São Paulo. Escola de Engenharia de Lorena. Departamento de Engenharia Química.
  
  ANDRADE, A. S. Máquinas Hidráulicas. Notas de aula. Universidade Federal do Paraná. Curso de Engenharia Industrial Madeireira.

• Diminuir a seção da tubulação, bem como aumentar sua temperatura só causariam uma maior pressão interna... não ajudariam contra a cavitação.

• Resumo excelente pro pessoal que vai fazer SEAD GO - ENG I:

  https://abre.ai/d3wY

• Um erro comum é achar que diminuindo a seção o fluido irá ganhar pressão, por associar com o uso da mangueira, onde quando é colocado o dedo o jato sai mais forte, mas nesse caso estamos tendo uma redução de seção apenas na saída!

  Diferente quando o fluido percorre uma tubulação, nesse caso quanto mais estreito for a tubulação, maior será o atrito da água com as paredes do tubo, gerando assim uma perda de carga maior, logo uma pressão menor no fluido!

• Não entendi porque a letra "b" estaria errada ;x