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Para podermos entender bem o que significa cavitações, podemos associar elas ao Pokemón Squirtle e um de seus ataques: rajada de bolhas (Bubble Beam), conforme a Imagem abaixo. A cavitação é um fenômeno que ocorre em fluídos contendo impurezas, e quando atingem a pressão de vapor para uma temperatura, nucleiam uma porção de minúsculas bolhas e atingem um ponto de escoamento em que a pressão se eleva, a bolha colapsa e gera um micro jato de d’água. Sendo assim, este gera uma espécie de onda de choque tão elevada, que caso ocorra próxima a uma superfície causa erosão.

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Microsoft Word - Hidraulica - Condutos Forcados 2010 rev0.doc (usp.br)

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Todas as bombas que trabalham livre de cavitação respeitam a seguinte regra:

NPSH d > NPSH r

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As bolhas podem acontecer a qualquer temperatura. Se mantivermos a temperatura constante, e irmos reduzindo a pressão aos poucos, vamos chegar em um ponto que a água formará bolhas, ou seja, ela cavitará. Podemos analisar o gráfico de Pressão x Temperatura

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Na Figura 3 pode ser visto o modelo de turbina mais usado, que é o tipo Francis, com as pás apresentando desgastes e furos decorrentes da erosão por cavitação. A superfície ao exame visual costuma apresentar este aspecto corroído.

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As bombas possuem uma tubulação de sucção, que está imersa em um reservatório, por exemplo, um rio. Para puxáramos a água é necessário que a pressão na entrada seja reduzida, criando uma espécie de vácuo. Sabe-se que alguns fatores influenciam para deixar a pressão “mais negativa” como velocidades elevadas, grandes distâncias entre a bomba e o manancial e também maior perda de carga na sucção.

Perde-se energia em função do atrito para conduzir o fluído pela tubulação. Estes parâmetros afetam o cálculo de uma variável conhecida como NPSH (Valor Positivo da Carga de Sucção), que representa a quantidade de energia que o fluído possui na entrada para enfrentar os obstáculos. Portando NPSHd > NPSHr

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NPSH Requerido (NPSH r):  pressão mínima exigida na entrada da bomba para evitar a cavitação. O NPSH r é resultante do projeto da bomba, e é controlado apenas pelo fabricante. O fabricante da bomba deverá saber informar o NPSH requerido por suas bombas operando em determinadas condições.

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pressão absoluta exercida pelo sistema na entrada da bomba. O NPSH d é influenciado por quatro variáveis resultantes do sistema no qual o bomba irá operar. Estas quatro variáveis estão sob controle dos engenheiros da planta, e portanto devem ser calculadas.

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A expressão “NPSH”, representa a energia em altura absoluta do líquido no flange de sucção da bomba acima da pressão de vapor de determinado fluído na temperatura de bombeamento, que está referenciada pela linha de centro da bomba. Sendo assim, o fim prático do NPSH é determinar limitações às condições de sucção, para manter a pressão na entrada do rotor da bomba acima da pressão de vapor do fluído que será bombeado.
OMEL – NPSH e Cavitação