O que é a Cabeça da Bomba – Curva de Desempenho da Bomba Centrífuga – Definição

Cabeça da bomba – curva de desempenho

Na dinâmica de fluidos, o termo cabeça da bomba é usado para medir a energia cinética que uma bomba cria. Cabeça é uma medida da altura da coluna de fluido incompressível que a bomba poderia criar a partir da energia cinética que a bomba fornece ao líquido. A cabeça e a taxa de fluxo determinam o desempenho de uma bomba, que é mostrada graficamente na figura como a curva de desempenho ou curva característica da bomba . O principal motivo para usar a cabeça em vez da pressão para determinar o desempenho de uma bomba centrífuga é que oa altura da coluna de fluido não depende da gravidade específica (peso) do líquido , enquanto a pressão de uma bomba muda. Em termos de pressão, a cabeça da bomba ( _bomba ΔP ) é a diferença entre a contrapressão do sistema e a pressão de entrada da bomba.

A cabeça máxima da bomba de uma bomba centrífuga é determinada principalmente pelo diâmetro externo do impulsor da bomba e pela velocidade angular do eixo  – velocidade do eixo rotativo. A cabeça também muda à medida que a vazão volumétrica através da bomba é aumentada.

Quando uma bomba centrífuga está operando a uma velocidade angular constante , um aumento na cabeça do sistema (contrapressão) na corrente de fluxo causa uma redução na vazão volumétrica que a bomba centrífuga pode manter.

A relação entre a cabeça da bomba e a vazão volumétrica (Q) , que uma bomba centrífuga pode manter, depende de várias características físicas da bomba, como:

• a energia fornecida à bomba
• a velocidade angular do eixo
• o tipo e diâmetro do impulsor

e o fluido usado:

• densidade do fluido
• viscosidade do fluido

Essa relação é muito complicada e sua análise está em extensos testes hidráulicos de certas bombas centrífugas. Como pode ser visto na figura abaixo.

Operação em série de bombas centrífugas (booster)

Para aumentar a vazão volumétrica em um sistema ou compensar grandes perdas maiores ou menores , as bombas centrífugas são frequentemente usadas em paralelo ou em série .

A operação em série de bombas centrífugas é usada para superar uma grande perda de carga do sistema ou para obter um grande aumento de pressão quando o líquido é injetado em um sistema de pressão muito alta (por exemplo, Sistemas de Injeção de Segurança de Alta Pressão em PWRs , onde são usadas bombas de vários estágios).

Quando uma bomba centrífuga é operada em um circuito fechado, a pressão de descarga resultante será simplesmente a soma da pressão de sucção e da pressão normalmente desenvolvida pela bomba ao operar na pressão de sucção zero. Portanto, é adequado para uso como uma bomba auxiliar quando operada em série. A cabeça produzida por duas ou mais bombas é igual à soma das cabeças individuais . A vazão volumétrica da entrada da primeira bomba até a saída da segunda permanece a mesma. Na aplicação prática, as bombas de vários estágios ( bomba de múltiplos impulsores ) são construídas para atingir uma cabeça de bomba mais alta.

Operação paralela de bombas centrífugas

Para aumentar a vazão volumétrica em um sistema ou compensar grandes perdas maiores ou menores, as bombas centrífugas são frequentemente usadas em paralelo ou em série .

A operação paralela de bombas centrífugas é usada para aumentar a vazão através do sistema. As bombas que operam em paralelo tomam sua sucção de um cabeçalho comum e descarregam em uma descarga comum . Embora a cabeça mude apenas um pouco, o fluxo quase dobrou em qualquer ponto. Deve-se notar que a vazão volumétrica é na verdade inferior a duas vezes a vazão alcançada usando uma única bomba. Isso é causado por uma maior perda de carga do sistema resultante de maior vazão.