Questões de Engenharia Mecânica do ano 2009

Julgue os itens seguintes, relativos a máquinas hidráulicas e a características de equipamentos mecânicos típicos de instalações industriais ou de sistemas de saneamento.

Considere a seguinte situação.

Um fluxo de gás a uma vazão Qe, pressão Pe, temperatura Te e velocidade Ve é succionado radialmente até o olho de um rotor fechado, cuja rotação é N. O gás muda de direção, seguindo aproximadamente o ângulo de ataque das pás do rotor, passando de direção axial para radial na direção de rotação, recebendo trabalho do rotor e convertendo-o em energia cinética. Após o gás percorrer as pás do rotor, é expelido radialmente e conduzido ao difusor em forma de anel, montado transversamente à entrada de sucção e cujo diâmetro é continuamente crescente. Nessa fase, a energia cinética adquirida pelo gás no rotor converte-se gradativamente em energia de pressão, atingindo na saída do difusor o valor de Ps – 3Pe.

Essa situação refere-se ao funcionamento básico de um ciclo de compressão para um compressor centrífugo de múltiplos estágios.

As máquinas hidráulicas são um grupo particular de turbomáquinas nas quais a transferência de energia se passa entre um fluido em movimento e um ou mais conjuntos de pás rotativas. A energia, sob a forma de trabalho, é extraída ou transferida para o fluido pela ação dinâmica das pás. A partir dessa definição geral, julgue os próximos itens.

As máquinas hidráulicas são um grupo particular de turbomáquinas nas quais a transferência de energia se passa entre um fluido em movimento e um ou mais conjuntos de pás rotativas. A energia, sob a forma de trabalho, é extraída ou transferida para o fluido pela ação dinâmica das pás. A partir dessa definição geral, julgue os próximos itens.

No campo da geração de energia hidrelétrica, turbinas propulsoras são indicadas em situações caracterizadas pela disponibilidade de grande volume de água, mas com uma baixa carga hidráulica de pressão (energia piezométrica em m.c.a.). Uma turbina hidráulica Francis é um exemplo desse tipo de máquina pelo fato de suas pás serem ajustáveis em termos da inclinação em relação ao eixo do rotor.

As máquinas hidráulicas são um grupo particular de turbomáquinas nas quais a transferência de energia se passa entre um fluido em movimento e um ou mais conjuntos de pás rotativas. A energia, sob a forma de trabalho, é extraída ou transferida para o fluido pela ação dinâmica das pás. A partir dessa definição geral, julgue os próximos itens.

Nos estudos de dimensionamento de sistemas de abastecimento, normalmente é necessária uma análise comparativa das grandezas características de bombas hidráulicas centrífugas, particularmente no tocante à variação no diâmetro do rotor e à variação na rotação do rotor. Às diversas relações existentes envolvendo as grandezas características das bombas centrífugas denomina-se comumente leis de similaridade.

A figura acima representa um parafuso com módulo de elasticidade igual a 200 GPa e área da seção transversal igual a 1,0×10^-5 m² colocado dentro de um tubo cujo módulo de elasticidade é igual a 100 GPa e área da seção transversal é igual a 2,0×10^-5 m². Uma porca foi colocada e ajustada até que toda folga do conjunto fosse retirada, sem, no entanto, tencionar o parafuso. Após esse procedimento, foi dado um aperto de meia volta na porca o que tensionou o conjunto. Julgue o item subsequente, considerando que as arruelas sejam perfeitamente rígidas e o passo da rosca seja igual a 1 mm.