Estudo Numérico da Influência do Número de Reynolds nas Curvas Características de Funcionamento em um Rotor de uma Bomba Centrifuga.
Ìtalo Sabino Bezerra1; Luís Morão Cabral Ferro1
1 Universidade Federal Rural do Semi-Árido - UFERSA
doi:10.20906/CPS/CON-2016-0878
Resumo
As bombas são equipamentos que transformam a energia mecânica proveniente da rotação de um rotor em energia cinética e de pressão e são utilizadas para o deslocamento dos fluidos. O desempenho da bomba é representado por curvas obtidas de forma experimental ou numericamente, designadas por curvas características de funcionamento, que representam a variação de algumas grandezas características da bomba como potência motriz, altura de elevação e eficiência em função da vazão. São em geral obtidas, para uma velocidade de rotação constante e para um determinado fluido, em geral água, para uma temperatura especificada. As curvas experimentais podem ser obtidas recorrendo a uma instalação laboratorial, mas requerem a manufatura de um modelo da bomba e a utilização de equipamento de medida. O procedimento referido é dispendioso e moroso. A Mecânica dos Fluidos Computacional (CFD) pode assim ser utilizada como ferramenta para análise e cálculo do escoamento viscoso numa bomba permitindo de um modo fácil e rápido determinar a influência de um grande número de parâmetros nas condições de operação de uma bomba, bem como determinar as curvas características da bomba em função da vazão. Na extração e distribuição do petróleo são também utilizadas bombas pelo que o CFD pode ser utilizado para determinar as condições de com diferentes tipos de petróleo. O objetivo deste artigo é calcular, recorrendo ao CFD, o escoamento numa bomba radial, para diferentes tipos de petróleo com o objetivo de calcular a influência do número de Reynolds no desempenho da bomba e determinar curvas de correlação para a eficiência e para o coeficiente de altura. Será ainda analisado o comportamento das linhas de corrente do escoamento no interior do rotor da bomba para diferentes tipos de petróleo. O escoamento será calculado recorrendo ao código ANSYS CFX. Nas simulações do escoamento o regime será considerado permanente e a pressão de referência é de uma atmosfera. As superfícies sólidas são consideradas lisas e o modelo de turbulência é o modelo
Palavras-chave: bomba centrífuga; CFD; Curva Característica; Número de Reynolds