Fenômenos de transporte - Atividade 1
A cavitação é um fenômeno que ocorre devido a uma redução da
pressão em uma tubulação, abaixo da pressão de vapor, de um líquido
que flui por essa tubulação. Desta maneira, são formadas bolhas que se
rompem e agridem o metal da tubulação. O fenômeno da cavitação é a
principal causa de manutenção em turbinas hidráulicas e térmicas, que
devem ser acompanhadas de perto para que a produção de energia ou
calor não seja comprometido. A cavitação pode ser benéfica quando a
intenção é fazer uma limpeza ultrassônica em algum equipamento, por
exemplo, em turbinas ou bombas afetadas por caramujos que grudam
nas pás, mas na maioria das vezes tem um efeito danoso sobre a
tubulação como: vibrações, redução do desempenho hidrodinâmico do
equipamento e ruídos muito altos. Inclusive, quando a cavitação ocorre
em cascos de navios, pode reduzir a velocidade da embarcação.
Baseado nesse texto, deste importante tópico, e em uma pesquisa que
você fará sobre cavitação, responda às questões abaixo sobre o que
ocorre nos fenômenos de transporte de fluidos:
O que é cavitação e como ela pode ser controlada? Como esse
fenômeno prejudica as instalações de água nas residências e prédios e
no sistema de tratamento de água das cidades? Como a cavitação
presente em turbinas prejudica o funcionamento e o aproveitamento, no
nível ótimo, da força hidráulica de usinas elétricas? Quais os cuidados
que se deve tomar com a manutenção destas instalações?
Resposta:
O que é cavitação e como ela pode ser controlada?
Cavitação é um termo usado para descrever o fenômeno que ocorre
numa bomba quando existe insuficiente NPSH disponível em relação ao
NPSH requerido. Quando a pressão do líquido é reduzida a um valor igual ou
abaixo de sua pressão de vapor, começam a formar pequenas bolhas ou
bolsas de vapor. Como estas bolhas se movem à frente das pás do rotor para
uma zona de pressão mais alta, elas rebentam rapidamente. O
arrebentamento é tão brusco que gera um ruído violento, como se a bomba
estivesse bombeando cascalho. Por isso, a maneira mais fácil de reconhecer
que a bomba está cavitando é através do acompanhamento do ruído da
bomba. Outra conseqüência do colapso das bolhas é a retirada de material
da superfície (pitting) de onde ocorrem as implosões, causando
principalmente, dependendo da intensidade e duração, a erosão do rotor.
