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Bomba centrífuga

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  • Denis Papin
Bomba centrífuga em aplicação industrial para dinâmica de fluidos e hidrodinâmica.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Uma centrífuga bombear É uma bomba rotodinâmica que utiliza um impulsor rotativo para aumentar a vazão. pressão e a vazão de um fluido. O fluido entra na bomba axialmente próximo ao eixo de rotação, é acelerado pelas pás do impulsor e flui radialmente para fora, em direção a um difusor ou câmara espiral. Nessa câmara, a alta energia cinética do fluido é convertida em alta energia de pressão.

O funcionamento de uma bomba centrífuga baseia-se na conversão da energia rotacional de um motor transforma o fluido em energia em movimento. Os dois principais componentes responsáveis ​​por isso são o impulsor e a voluta (ou carcaça). O impulsor é um rotor com uma série de pás curvas. Ao girar, ele imprime uma alta velocidade ao fluido, que é aspirado no centro (o "olho" do impulsor) e lançado para fora pela voluta. força centrífugaO fluido que sai do impulsor possui alta energia cinética.

O fluido entra então na voluta, uma carcaça espiral especialmente projetada que envolve o rotor. A área da seção transversal da voluta aumenta gradualmente ao longo do percurso do fluido. Esse aumento de área faz com que o fluido desacelere. De acordo com o princípio de Bernoulli, à medida que a velocidade do fluido diminui, sua pressão deve aumentar (considerando altura constante). Essa conversão de energia cinética em energia de pressão é a principal função da voluta. O fluido pressurizado é então descarregado pela saída da bomba.

Ao contrário das bombas de deslocamento positivo, as bombas centrífugas proporcionam um fluxo suave e não pulsante. Sua vazão varia significativamente com a contrapressão ou altura manométrica do sistema. Elas são altamente eficientes para bombear fluidos de baixa viscosidade, como água, e são capazes de atingir vazões muito elevadas, o que as torna o tipo de bomba mais comum usado globalmente para uma vasta gama de aplicações.

UNESCO Nomenclature: 3308
Mecânica dos fluidos

Tipo

Dispositivo físico

Interrupção

Revolucionário

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Compreensão da força centrífuga (trabalho de Huygens)
  • Princípio de Bernoulli que relaciona a velocidade e a pressão de um fluido.
  • Avanços na metalurgia para fundição de impulsores e carcaças.
  • Desenvolvimento de máquinas rotativas e fontes de energia como a máquina a vapor.

Aplicações

  • sistemas municipais de abastecimento e distribuição de água
  • Processamento industrial de produtos químicos, petróleo e gás.
  • Sistemas de climatização prediais para circulação de água quente e fria
  • bombeamento de esgoto e lodo
  • equipamentos de combate a incêndio
  • Bombas de água automotivas para refrigeração do motor

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • self-priming centrifugal pumps with integrated air-water separation chambers
  • mag-drive sealless centrifugal pumps for leak-proof handling of corrosive chemicals
  • centrifugal pumps with smart monitoring systems predicting bearing failure
  • 3d-printed custom impellers optimized for specific fluid viscosities
  • multi-stage vertical centrifugal pumps for high-pressure, small-footprint applications like reverse osmose
  • centrifugal pumps with variable frequency drives (vfds) for energy-efficient operation
  • slurry pumps with hardened, abrasion-resistant materials for mining
  • canned motor pumps for zero-emission applications in the nuclear industry
  • centrifugal pumps designed to mimic biological hearts for gentle blood circulation in medical devices
  • air-powered centrifugal pumps for use in explosive environments
Related to: centrifugal bombear, roto-dynamic pump, impeller, volute, fluid dynamics, pressure head, kinetic energy, bernoulli’s principle, water supply, hydrodynamics.

Contexto histórico

Bomba centrífuga

-500
1700
1761
1807-01-01
1850
1850
1850
-250
-500
1750
1788
1834
1850
1850
1850

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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