Neste post irei apresentar brevemente o que é a curva característica de um sistema de bombeamento e também farei a dedução da função que representa essa curva
A curva característica do sistema expressa a demanda hidráulica da instalação, ou seja, quanta altura manométrica é necessária para escoar uma determinada vazão no sistema
Vimos em outro post que a altura manométrica total é calculada somando o desnível geométrico (Hg) com a perda de carga total (hf) da instalação
Sabemos que a perda de carga pode ser calculada utilizando a equação de Darcy-Weisbach, também conhecida como fórmula universal da perda de carga
\[ h_f = f \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{V^2}{2g} \]Onde:
hf = Perda de carga distribuída (m)
f = fator de atrito de Darcy (Adimensional)
L = Comprimento total da tubulação (m)
D = Diâmetro interno do tubo (m)
V = Velocidade média do escoamento (m/s)
g = Aceleração da gravidade (m/s²)
Sabemos também que a velocidade média do escoamento pode ser calculada dividindo a vazão (Q) pela área da seção transversal do tubo (A)
\[ V = \frac{Q}{A} \]Portanto, podemos reescrever a fórmula da perda de carga em função da vazão
\[ h_f = f \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{(Q/A)^2}{2g} \] \[ h_f = \frac{f \cdot L}{2 \cdot D \cdot g \cdot A^2} \cdot Q^2 \] \[ h_f = k \cdot Q^2 \ ; \quad k = \text{Constante} \]Dessa maneira, podemos constatar que a altura manométrica total do sistema é obtida por uma função do 2º grau
\[ HMT_{\text{Sist}} = H_g + h_f \] \[ HMT_{\text{Sist}} = H_g + k \cdot Q^2 \]Representando a curva característica do sistema e a curva característica da bomba em um mesmo par de eixos cartesianos, vemos que elas se interceptam em determinado ponto
Neste ponto de interseção, a altura manométrica fornecida pela bomba é exatamente igual à altura manométrica exigida pelo sistema
Leia o post sobre a curva característica da bomba
É importante não confundir o ponto de interseção das curvas com o BEP (Best Efficiency Point), que é uma sigla em inglês para o ponto de melhor eficiência
Veja na curva de rendimento da bomba (η) em função da vazão (Q), que o BEP é o ponto posicionado no topo da curva
A instalação trabalha com a máxima eficiência quando selecionamos uma bomba cuja vazão de operação coincide com a vazão de maior rendimento (QBEP)
Para exemplificar, veja nos gráficos abaixo que a bomba número 1 atende o sistema com mais eficiência do que a bomba número 2
Vídeo sobre a curva característica do sistema
OBS.: Essa é a planilha mais simples e intuitiva que conheço para o dimensionamento de bombas centrífugas. Ela calcula a altura manométrica total, vazão de projeto, potência necessária da bomba e NPSH disponível. Além disso, gera memorial de cálculo automaticamente
Saiba mais sobre a planilha Clicando Aqui
Veja todos os posts do blog clicando na tag “Blog” presente no rodapé da página
Conheça nosso canal no YouTube e se inscreva para não perder os conteúdos que postamos por lá
Guia de Instalações Hidrossanitárias
Aprenda instalações de uma maneira simples e prática com este guia rico em ilustrações
ADQUIRIR UMA CÓPIA DO GUIA
Escrito por: Pedro Henrique Lelis Brito
Compartilhe esse post