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Altura de sucção positiva líquida (NPSH)

1930
Engenheiro mecânico avaliando a bomba centrífuga quanto à altura líquida de sucção positiva no ambiente industrial da década de 1930.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A altura de sucção positiva líquida (NPSH) é um parâmetro crítico em bombear engenharia que mede o fluido pressão na entrada de sucção da bomba em relação ao seu pressão de vaporPara evitar a cavitação — a formação e o colapso prejudiciais de bolhas de vapor — o NPSH disponível (NPSHa) do sistema deve ser sempre maior que o NPSH requerido (NPSHr) especificado pelo fabricante da bomba.

A cavitação é um fenômeno que ocorre quando a pressão estática de um líquido cai abaixo de sua pressão de vapor, fazendo com que o líquido entre em ebulição e forme pequenas cavidades cheias de vapor, ou "bolhas". Em uma bomba, essa queda de pressão é mais pronunciada no olho do rotor, onde a velocidade do fluido é maior. Essas bolhas são então arrastadas para regiões de maior pressão à medida que se movem ao longo das pás do rotor, onde colapsam ou implodem violentamente. Esse colapso gera ondas de choque intensas e microjatos que podem corroer e corroer o material do rotor, levando a danos severos, redução da eficiência e eventual falha da bomba.

Para evitar isso, os engenheiros analisam o sistema de bombeamento usando o parâmetro NPSH. O NPSH Disponível (NPSHa) é uma propriedade do sistema e é calculado como a altura manométrica total no bocal de sucção da bomba menos a altura de pressão de vapor do líquido. A fórmula é NPSHa = Ha + Hz - Hf - Hvp, onde Ha é a pressão absoluta na superfície do líquido, Hz é a altura manométrica estática, Hf é a perda de carga por atrito na tubulação de sucção e Hvp é a pressão de vapor do líquido. O NPSH Requerido (NPSHr) é uma propriedade intrínseca da bomba, determinada por seu projeto e fornecida pelo fabricante. Representa a pressão mínima necessária na porta de sucção para evitar a cavitação do líquido. A regra fundamental do projeto de sistemas de bombeamento é garantir uma margem suficiente onde NPSHa > NPSHr em todas as condições de operação.

UNESCO Nomenclature: 3308
Mecânica dos fluidos

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • understanding of fluid vapor pressure and boiling points (Clausius-Clapeyron relation)
  • Equação de Bernoulli para análise de energia de fluidos
  • Equação de Darcy-Weisbach para o cálculo de perdas por atrito em tubulações
  • O desenvolvimento de bombas centrífugas de alta velocidade tornou a cavitação um problema comum.

Aplicações

  • Projeto de sistemas de tubulação industrial para garantir o funcionamento adequado da bomba.
  • Seleção de bombas para aplicações em grandes altitudes ou altas temperaturas.
  • Solução de problemas de desempenho da bomba, como ruído e vibração e danos.
  • Programação de manutenção preventiva para bombas em serviços críticos.
  • chemical process engineering where liquids are pumped near their boiling point

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Related to: NPSH, cavitation, pump suction, fluid mechanics, hydraulics, vapor pressure, pump performance, engineering design, suction head, pump failure.

Contexto histórico

Altura de sucção positiva líquida (NPSH)

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

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