Para desenvolver Aula Prática Máquinas de Fluxo, comece identificando os objetivos e as entregas solicitadas no roteiro. A seguir, veja os pontos presentes na descrição desta atividade e organize teu relatório de acordo com as orientações do curso.
O que é esta aula prática?
Antes de começar, leia a apresentação e identifique o tema, a unidade e o formato pedido.
Curvas características de bombas centrífugas (H×Q, P×Q, η×Q) e regressão quadrática Hm(Q) = a Q² + b Q + c.
Cálculos: Altura manométrica (pressões, velocidades, z), Ph = ρ g H Q, Pm = u·I·ηM·cosφ e eficiência ηB = Ph / Pm.
Associações de bombas em série e em paralelo; variação de vazão e altura resultantes.
Análise de cavitação: pressão de vapor a 25 °C, NPSH disponível vs. requerido, Leq e perdas de carga.
Prática de perda de carga localizada com Algetec: medições ΔP, conversão para ΔH e gráficos Vazão × Perda de carga.
Entregáveis: relatório .docx com todos os cálculos, gráficos e respostas às questões do roteiro.
Objetivos e conhecimentos trabalhados
Use os objetivos do roteiro para definir o que a atividade precisa demonstrar.
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Obter as curvas características de uma bomba centrífuga;
Analisar as curvas características obtidas.
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Descrever o objetivo da aula prátoca
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
• Avaliar as condições de pressão e vazão para verificar a possibilidade de cavitação na
• Calcular perdas de carga e comprimento equivalente (Leq) considerando os componentes
• Propor ajustes no sistema para minimizar o risco de cavitação e melhorar o desempenho
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Determinar e analisar a perda de carga localizada em um sistema de tubulação utilizando um
manômetro digital para medir as diferenças de pressão em acessórios variados.
Ferramentas e materiais mencionados no roteiro
Prepare os recursos citados na atividade e registre as versões ou configurações usadas quando forem relevantes.
SOLUÇÃO DIGITAL:
O Microsoft Excel, mais conhecido por apenas Excel, é um editor de planilhas produzido pela
Microsoft para computadores que utilizam o sistema operacional Microsoft Windows, além de
computadores Macintosh da Apple Inc. e dispositivos móveis como o Windows Phone, Android
Microsoft Excel com licença estudantil: https://www.microsoft.com/ptbr/education/products/office.
SOLUÇÃO DIGITAL:
O Microsoft Excel, mais conhecido por apenas Excel, é um editor de planilhas produzido pela
Microsoft para computadores que utilizam o sistema operacional Microsoft Windows, além de
computadores Macintosh da Apple Inc. e dispositivos móveis como o Windows Phone, Android
Microsoft Excel com licença estudantil: https://www.microsoft.com/ptbr/education/products/office.
SOLUÇÃO DIGITAL:
As soluções podem ser realizadas com o software Microsoft Excel, mas não há obrigatoriedade.
O Microsoft Excel, mais conhecido por apenas Excel, é um editor de planilhas produzido pela
Microsoft para computadores que utilizam o sistema operacional Microsoft Windows, além de
computadores Macintosh da Apple Inc. e dispositivos móveis como o Windows Phone, Android
Microsoft Excel com licença estudantil: https://www.microsoft.com/ptbr/education/products/office.
SOLUÇÃO DIGITAL:
Laboratório Virtual Algetec – simulador: “Perda de Carga Localizada”.
O laboratório virtual é uma plataforma para simulação de procedimentos em laboratório e deve
ser acessado preferencialmente por computador.
Como desenvolver a atividade passo a passo
Execute cada etapa na ordem indicada e registre o que foi feito para depois explicar o processo no relatório.
Esta página introdutória apresenta a atividade prática "Aula Prática Máquinas de Fluxo", centrada na obtenção e análise das curvas características de bombas centrífugas, no estudo de associações em série e paralelo e na verificação de fenômenos hidráulicos como cavitação e perda de carga localizada. A sequência de atividades integra procedimentos experimentais e computacionais (uso preferencial de Microsoft Excel) para cálculo de altura manométrica, potência hidráulica e mecânica, eficiência e regressões das curvas H×Q, P×Q e η×Q a partir dos dados fornecidos (Quadro 1).
O portfólio reúne três núcleos práticos vinculados à disciplina MÁQUINAS DE FLUXO: U1 (A3: Curvas características de bombas centrífugas), U2 (A3: Associação de bombas centrífugas) e U3 (A3: Cavitação em turbomáquinas; A4: Curvas de carga de sistemas). Entre os requisitos específicos estão: uso do Excel para cálculos e gráficos, determinação de Pm pela expressão Pm = u · I · ηM · cosφ, cálculo da potência hidráulica Ph = ρ g H Q, identificação dos coeficientes a, b e c para Hm(Q) = a Q² + b Q + c, e elaboração de relatório em formato .docx contendo cálculos, gráficos e respostas às questões propostas (arquivo máximo 2 MB).
O que é desenvolvido nesta atividadeCálculo e plotagem das curvas H×Q, P×Q e η×Q a partir dos dados experimentais; comparação de desempenho entre bomba única e associações em série e paralelo (obtenção de curvas H×Q para cada sistema); avaliação do risco de cavitação para um sistema com sucção negativa (ex.: operação com altura de elevação 30 m, vazão 50 m³/h, água a 25 °C, recalque 114 m, tubulação em aço), incluindo cálculo de perdas de carga, comprimento equivalente (Leq) e NPSH; e determinação de perdas de carga localizadas usando o laboratório virtual Algetec (medições com manômetro digital, venturi e placa de orifício).
NOME DA DISCIPLINA: MÁQUINAS DE FLUXO
Unidade: U1_Fundamentos de máquina de fluxo, análise de turbomáquinas e curvas
características de bombas centrífugas.
Aula: A3_ Curvas características de bombas centrífugas.
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Determinação das curvas características de uma bomba centrífuga.
Atividade proposta: Calcular e traçar as curvas características de uma máquina de fluxo
utilizando dados fornecidos e o software Excel. Os alunos deverão realizar cálculos para
determinar a Altura Manométrica (H), Potência Hidráulica (Ph) e Mecânica (Pm), e Eficiência (n)
da máquina em função da Vazão Volumétrica (Q) e traçar as respectivas curvas H×Q, PxQ e
Procedimentos para a realização da atividade:
As bombas centrífugas são amplamente utilizadas em indústrias e sistemas de bombeamento de
água por sua capacidade de movimentar grandes volumes de fluido com eficiência. Elas operam
convertendo energia mecânica em energia hidráulica através da rotação de um impulsor.
Quando o fluido entra no centro do impulsor, ele é acelerado e empurrado para a periferia pela
força centrífuga, aumentando sua velocidade e pressão.
Uma das principais ferramentas para avaliar o desempenho de uma bomba centrífuga são suas
curvas características. Elas fornecem informações cruciais sobre como a bomba responde a
diferentes condições operacionais, permitindo otimizar seu uso em várias aplicações.
Curva H ×Q – Altura Manométrica vs. Vazão: Mostra a relação entre a altura manométrica, ou
seja, a pressão gerada pela bomba, e a vazão volumétrica. Normalmente, à medida que a vazão
aumenta, a altura manométrica diminui. Esse comportamento ocorre porque a bomba tem um
limite de energia que pode ser transferido ao fluido, e com maior quantidade de fluido (vazão
maior), a capacidade de gerar pressão é reduzida.
Curva P×Q – Potência vs. Vazão: Relaciona a potência absorvida pela bomba e a vazão. À
medida que a vazão aumenta, a bomba requer mais energia para manter o fluxo, resultando em
um aumento da potência consumida. Essa informação é essencial para garantir que a bomba
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Inserir o nome do experimento: Associação de Bombas
Atividade proposta: Nesta atividade, os alunos irão determinar as curvas características de
bombas associadas em série e em paralelo, observando como essas associações afetam a
altura manométrica, a vazão e a potência do sistema. Utilizando dados fornecidos e o Excel, os
alunos deverão calcular as variáveis e traçar as curvas H×Q (Altura Manométrica x Vazão) para
uma única bomba e para as associações.
Procedimentos para a realização da atividade:
Considere o seguinte cenário: Você trabalha como engenheiro responsável por um sistema
de bombeamento em uma planta industrial que precisa garantir o transporte de água para
diferentes setores da fábrica. Cada setor possui requisitos distintos de pressão e vazão, o que
exige um ajuste no sistema de bombas para atender às necessidades da operação de forma
Atualmente, há uma bomba única operando no sistema, e você precisa avaliar o desempenho
dela em comparação com possíveis associações de bombas para melhorar o transporte de
fluido. Sua tarefa é analisar e comparar três cenários:
1. Bomba Única: Você começará avaliando a bomba já instalada, determinando suas
curvas características e identificando seu ponto de operação.
Sistema considerando uma única bomba
Aberto 140 -0,19032834 1,10 3,6 1,29 12,90
Aberto 180 -0,24470787 0,90 4,0 1,14 11,44
2. Associação em Série de Bombas Diferentes: Em alguns setores da planta, a altura
manométrica necessária é muito maior do que a que a bomba atual pode fornecer. A
solução proposta é adicionar uma segunda bomba em série para aumentar a altura
manométrica. Ambas as bombas têm características diferentes, e você deve determinar
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Seleção de bomba e análise de cavitação.
Atividade proposta: Analisar o fenômeno da cavitação em um sistema de bombeamento de
uma Usina Termoelétrica, por meio de cálculos específicos para verificar a ocorrência de
cavitação e a adequação dos parâmetros do sistema.
Procedimentos para a realização da atividade:
A cavitação é um fenômeno que ocorre em sistemas de bombeamento e turbomáquinas
quando a pressão do fluido cai abaixo do seu ponto de vapor, formando bolhas de vapor dentro
do líquido. Esse fenômeno geralmente começa em regiões de alta velocidade e baixa pressão,
como restrições ou curvas nas tubulações e dentro das bombas, onde o fluido passa por uma
rápida redução de pressão. Quando essas bolhas de vapor entram em regiões de maior pressão,
elas colapsam de forma abrupta, liberando microjatos de alta pressão e ondas de choque.
O colapso das bolhas de cavitação próximo a superfícies metálicas pode causar erosão,
comprometendo a integridade dos componentes do sistema, especialmente de bombas e
turbinas. Esse desgaste gradual, conhecido como erosão por cavitação, reduz a eficiência e pode
levar a falhas estruturais. Além dos danos físicos, a cavitação também gera ruído e vibrações
excessivas, prejudicando o desempenho e a estabilidade do sistema. Para evitar a cavitação, é
fundamental projetar os sistemas de forma a manter a pressão do fluido acima do ponto de vapor,
o que pode ser feito controlando as condições de operação, como pressão de entrada, velocidade
No cenário atual, você trabalha em uma equipe de engenharia que foi contratada com
urgência para investigar um problema no sistema de refrigeração de uma Usina Termoelétrica,
que vem sofrendo apagões recorrentes e perdas na produção de energia. Uma análise preliminar
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Atividade proposta: Os alunos deverão realizar um experimento para determinar a perda de
carga localizada em um sistema de tubulação. Utilizando um manômetro digital, os alunos irão
medir as pressões antes e depois de componentes específicos, como válvulas e curvas, para
calcular a diferença de pressão gerada por cada elemento.
Procedimentos para a realização da atividade:
Feche as válvulas de controle 3, 4, 5, 6, 8 ,9 clicando com o botão esquerdo do mouse sobre
Conecte o manômetro digital clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ele, e selecione o
Visualize o painel elétrico clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome
“Painel Elétrico” localizada dentro do painel de visualização no canto superior esquerdo da tela.
Habilite as duas bombas clicando com o botão esquerdo do mouse sobre as chaves indicadas.
Habilite o popup do controle de vazão clicando com o botão direito do mouse sobre a chave
Aumente a vazão clicando e segurando o botão esquerdo do mouse sobre o local indicado e
Ligue o sistema clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o botão "Liga".
Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome
Habilite o popup do manômetro digital clicando sobre ele com o botão direito do mouse.
Repita o procedimento anterior para habilitar os popups do manômetro principal e do rotâmetro.
Altere a vazão clicando com o botão esquerdo do mouse e arrastando, e realize as novas
medições. Faça ao menos 5 medições para cada acessório.
Para remover o manômetro digital do tubo de venture, click no tubo de conexão.
Após as medições no tubo de venture, repita os passos anteriores para realizar as medições na
Feche a válvula de controle 7 e abra a 8 clicando com o botão esquerdo do mouse sobre elas.
Como conferir e avaliar o trabalho
Confira os critérios e perguntas do roteiro antes de finalizar a entrega.
Avaliando os resultados:
Você deverá entregar um relatório (formato docx) contendo:
As curvas características de altura, potência e eficiência em função da vazão, além de responder
• Quais foram as alturas manométricas, potências e eficiências encontradas em cada
• Qual é a geometria das curvas características apresentadas?
• Qual é a correlação entre as curvas características?
Checklist:
✓ Potência Mecânica (Pm) calculada corretamente.
✓ Potência Hidráulica (Ph) calculada corretamente.
✓ Eficiência (n) calculada corretamente.
✓ Altura Manométrica (H) calculada corretamente.
✓ Curva H×Q (Altura Manométrica x Vazão).
✓ Curva P×Q (Potência Hidráulica x Vazão).
Avaliando os resultados:
Você deverá entregar um relatório (formato docx) contendo:
As curvas características obtidas para o sistema com uma única bomba e para as associações
em série e paralelo, além de responder às seguintes questões:
• Por que a equação 𝑯𝒎(𝑸) pôde ser utilizada?
• Como a altura manométrica total varia entre as bombas associadas em série e em
• Como a vazão total varia em ambas as associações?
• Quais são as vantagens de associar bombas em série e em paralelo em sistemas de
• Em quais situações seria mais eficiente utilizar bombas associadas em série? E em
OBS: Mostrar todos os cálculos no relatório.
Checklist:
✓ Realizar o cálculo dos coeficientes a, b e c para todos os casos;
✓ Determinar o valor de H em função da vazão Q (faça a variação de 0 até 4,5 m3
✓ Traçar as curvas características de cada caso;
✓ Traçar um gráfico contendo as três curvas;
Avaliando os resultados:
Você deverá elaborar um relatório detalhado, mostrando todos os cálculos realizados para
verificar a ocorrência de cavitação e garantir a eficiência do sistema de bombeamento na usina.
O relatório deve conter as seguintes seções:
Apresentação do problema de cavitação no sistema de bombeamento e sua importância para o
• Cálculos para Verificação de Cavitação;
Avaliar se a bomba está operando em condições seguras contra a cavitação com base nos
Discutir o impacto das perdas de carga e dos componentes de tubulação no desempenho da
Checklist:
✓ Descrever o problema de cavitação e sua importância para o sistema de bombeamento
✓ Explicar os objetivos geral e específicos da análise.
✓ Calcular a pressão de entrada na bomba, considerando a altura de sucção e a pressão
✓ Consultar a tabela de pressão e temperatura de saturação da água para obter a pressão
✓ Identificar e listar os elementos da tubulação (cotovelo, curva de 45º e “T” de passagem
✓ Calcular o comprimento equivalente (L_eq) para cada componente usando as equações
✓ Somar o comprimento equivalente ao comprimento total da tubulação e calcular a perda
✓ Determinar o NPSH disponível no sistema e comparar com o NPSH requerido da
bomba, usando o catálogo fornecido.
Avaliando os resultados:
O manômetro digital fornecerá a pressão em dois pontos específicos da tubulação: antes e
depois do elemento onde ocorre a perda de carga, ou seja, fornecerá a perda de carga de cada
acessório medido. Pois, a perda de carga localizada (ΔP) é a diferença entre as pressões
Essa diferença de pressão (ΔP) representa a perda de carga causada pelo elemento específico.
Você também pode converter a perda de carga em metros de coluna de água (mca) ou em
outra unidade de altura de coluna de líquido, use a equação:
• ΔH é a perda de carga em metros de coluna de água (m);
• ΔP é a diferença de pressão (Pa ou N/m²);
• ρ é a densidade do fluido (kg/m³);
• g é a aceleração da gravidade (9,81 m/s²).
Após realizar o experimento e anotar os dados de cada acessório, elabore um relatório
• Imagens do passo a passo da execução da aula prática.
• Imagens dos popups com os dados obtidos para cada acessório.
• Análise dos dados para cada acessório e o gráfico Vazão x Perda de carga para cada
• A reposta das seguintes perguntas:
A. O que é perda de carga localizada e por que ela ocorre em sistemas de tubulação?
Checklist:
✓ Acessar a prática Perda de Carga localizada no laboratório de Mecânica dos Fluídos e
✓ Ler o Sumário Teórico: Perda de Carga localizada;
✓ Realizar o experimento conforme instruído no roteiro;
✓ Realizar a variação da vazão e anotar os valores de perda de carga e de vazão;
Resultados e organização do relatório
Apresente o que foi obtido e relacione os resultados com os objetivos da atividade.
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
dos cálculos realizados, dos gráficos plotados, das perguntas respondidas e em conjunto com
um texto conclusivo a respeito das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
Espera-se que o aluno adquira conhecimento sobre as curvas características de
uma bomba centrífuga. O aluno deve realizar anotações do experimento
detalhando os procedimentos realizados, assim como traçar as curvas
características de desempenho da bomba:
H x Q: Altura de elevação em função da vazão.
Pm x Q: Potência mecânica de acionamento em função da vazão.
n x Q: Eficiência em função da vazão.
NOME DA DISCIPLINA: MÁQUINAS DE FLUXO
Unidade: U2_Análise dimensional, leis de similaridade e associações de bombas centrífuga
Aula: A3_Associação de bombas centrífugas
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
dos cálculos realizados, dos gráficos plotados, das perguntas respondidas e em conjunto com
um texto conclusivo a respeito das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
Espera-se que o aluno adquira conhecimento sobre as associações de bombas e as curvas
características da associação. O aluno deve realizar anotações do experimento
detalhando os procedimentos realizados, assim como traçar as curvas
características de desempenho da bomba:
H x Q: Altura de elevação em função da vazão.
NOME DA DISCIPLINA: MÁQUINAS DE FLUXO
Unidade: U3_Cavitação, curva de carga de sistemas e aplicação a sistemas de fluidos
Aula: A3_ Cavitação em turbo máquinas.
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
Ao final desta atividade, os alunos deverão ser capazes de compreender o fenômeno de cavitação
em sistemas de bombeamento e identificar suas causas, aplicar conceitos de hidráulica para
calcular o NPSH (Net Positive Suction Head) disponível e requerido, determinando as condições
NOME DA DISCIPLINA: MÁQUINAS DE FLUXO
Unidade: U3_Cavitação, curva de carga de sistemas e aplicação a sistemas de fluidos
Aula: A4_Curvas de carga de sistemas
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito
das informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
Como resultados dessa prática os alunos deverão compreender e diferenciar a perda de carga
localizada e distribuída, utilizar e interpretar medições com instrumentos como manômetro digital
e rotâmetro, calcular a perda de carga aplicando corretamente as fórmulas, analisar o impacto de
diferentes componentes sobre o sistema de escoamento, e desenvolver habilidades práticas de
medição, cálculo e interpretação de dados, documentando os resultados de forma clara em um
O seu trabalho é disponibilizado pronto, respondido e nas normas já na mesma hora aqui em nosso site na sua área de downloads e também no seu e-mail.
Portfólio em Word, respondido, completo e já nas normas
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Como estruturar o relatório
Organize a entrega em identificação da atividade, objetivos, recursos utilizados, descrição dos procedimentos, registros dos resultados e conclusão. Ajuste essa sequência ao modelo exigido pela instituição e inclua apenas observações e evidências obtidas durante a tua própria execução.
Checklist antes de entregar
- Conferir se todos os objetivos do roteiro foram contemplados.
- Descrever os procedimentos na ordem em que foram realizados.
- Inserir registros, imagens ou arquivos quando a atividade solicitar.
- Relacionar os resultados com as tarefas e revisar o formato de entrega exigido.
