Descreva como pode obter graficamente a curva característica da associação de 2 bombas em paralelo que possuam curvas características iguais. Faça um gráfico para ilustrar a sua resposta.
Questão
Descreva como pode obter graficamente a curva característica da associação de 2 bombas em paralelo que possuam curvas características iguais. Faça um gráfico para ilustrar a sua resposta.
Um gráfico ilustrando a obtenção da curva característica resultante da associação de duas bombas idênticas em paralelo (por exemplo, curvas H×Q), mostrando a soma das vazões para a mesma altura manométrica.
Resposta
94%Para duas bombas idênticas em paralelo, a curva característica equivalente obtém-se somando-se as vazões para a mesma altura manométrica (mesmo ): para cada valor de na curva de uma bomba, lê-se a vazão correspondente e a associação em paralelo fornece . Assim, a curva resultante é a “curva da bomba” deslocada horizontalmente, com vazão duplicada em cada ponto (mantendo aproximadamente a mesma altura de fechamento).
Graficamente (curvas ):
- Desenhe a curva característica de uma bomba: .
- Escolha um valor de altura e trace uma linha horizontal até interceptar a curva da bomba; leia .
- Para o mesmo , some as vazões das duas bombas (como são iguais, ).
- Marque no gráfico o ponto .
- Repita para vários valores de e una os pontos, formando a curva da associação em paralelo.
Esboço ilustrativo (qualitativo):
\begin{tikzpicture}[scale=0.95] % axes \draw[->] (0,0) -- (8,0) node[right] {$Q$}; \draw[->] (0,0) -- (0,5) node[above] {$H$}; % single pump curve (stylized) \draw[thick] (0.8,4.4) .. controls (2.5,4.2) and (4.5,3.2) .. (6.3,0.9); \node at (5.4,3.7) {bomba 1 (ou 2)}; % parallel curve (horizontally stretched) \draw[thick,dashed] (0.8,4.4) .. controls (3.2,4.2) and (6.0,3.2) .. (7.6,0.9); \node at (6.2,2.6) {2 em paralelo}; % horizontal line at some H \draw[dotted] (0,3.2) -- (7.2,3.2); \node[left] at (0,3.2) {$H_0$}; % points on curves at H0 \fill (3.9,3.2) circle (2pt); \fill (6.1,3.2) circle (2pt); \node[below] at (3.9,3.2) {$Q$}; \node[below] at (6.1,3.2) {$2Q$}; % legend for dashed \draw[thick] (0.5,0.4) -- (1.6,0.4); \node[right] at (1.7,0.4) {curva de 1 bomba}; \draw[thick,dashed] (0.5,0.1) -- (1.6,0.1); \node[right] at (1.7,0.1) {curva equivalente (paralelo)}; \end{tikzpicture}Observações importantes:
- Em paralelo, a altura manométrica é a mesma nas duas bombas e as vazões se somam.
- Se as bombas forem idênticas e operarem nas mesmas condições, para um mesmo a vazão total é o dobro.
- Na prática, pequenas diferenças e perdas nas linhas podem alterar levemente a curva equivalente, mas o procedimento gráfico base é o descrito acima.
Explicação
Em bombas em paralelo, ambas trabalham submetidas à mesma altura manométrica (pois estão conectadas ao mesmo par de coletores de sucção e recalque). Assim, o que “se soma” é a vazão.
Se a curva de uma bomba é , podemos pensar na vazão como função da altura (ao longo da curva): . Para a associação em paralelo:
- Para um dado , cada bomba fornece uma vazão .
- Como as bombas são iguais: .
- A vazão total é a soma:
Graficamente, isso significa que, mantendo o mesmo valor de (linha horizontal no gráfico ), a abscissa do ponto da curva equivalente é o dobro da abscissa do ponto na curva de uma bomba. Repetindo para vários valores de e unindo os pontos, obtém-se a curva característica resultante.
O esboço fornecido ilustra exatamente essa construção: para a altura , a vazão de uma bomba é e a da associação em paralelo é , portanto a curva equivalente aparece “esticada” para a direita (maior vazão) em relação à curva individual.