UNIVERSIDADE MACKENZIE

UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE

PLANO DE ENSINO

1.o Semestre / 2006

Unidade : ESCOLA DE ENGENHARIA

Disciplina: MÁQUINAS HIDRÁULICAS II

Professor:ANTONIO GONÇALVES DE MELLO JR.

Curso	Engenharia Mecânica	Código da disciplina	210.1871.5	Créditos	4

Etapa	7^a D	Carga horária	04	Período	1^º sem./2006

Objetivos:
- Capacitar o futuro engenheiro para a seleção, projeto e instalação de bombas centrífugas,
permitindo o entendimento do seu funcionamento dentro de diversos parâmetros de rendimentos,
potências e critérios de cavitação.
- Fornecer ao aluno dados para o projeto dos principais componentes hidráulicos de uma bomba
como rotor, caixa espiral, eixo etc., e critérios de seleção de outros elementos fundamentais
como selos mecânicos, acoplamentos, rolamentos e flanges.
- Capacitar o aluno para a seleção utilização e instalação e instalação dos diversos tipos de
turbinas hidráulicas tanto de ação como reação.
- Familiarizar o aluno com as principais turbinas instaladas em todo o mundo e comparar suas
características de funcionalidade.

Conteúdo programático (Ementa):
- Equação fundamental da máquinas hidráulicas. Teoria de Euler.
- Triângulo de velocidades. Altura teórica e grau de reação de uma bomba.
- Correção para altura real da bomba. Número de pás e ângulo de saída das pás do rotor.
- Semelhança em máquinas hidráulicas. Rotação específica e família de rotores.
- Principais dimensões de um rotor de bomba centrifuga.
- Rendimentos em bombas. Calculo da potência dissipada por atrito fluido.
- Empuxo radial e axial. Cargas nos rolamentos.
- Cavitação. Instalação e altura de sução para se evitar cavitação.
- Seleção do principal tipo de turbina hidráulica para uma determinada queda e vazão.
- Características das principais turbinas de reação ; Francis e Kaplan.
- Características das principais turbinas de ação; Turgo e Pelton.
- Cálculo das dimensões das principais turbinas.
- Turbinas para pequenas centrais hidrelétricas.

Metodologia:
As aulas teóricas serão ministrada com utilização, em grande parte, de recursos audio-visuais.
Nas aulas de exercícios , serão ministrados exercícios com a participação dos alunos na sua
maior parte, além de trabalhos de projetos que terão parte acompanhadas em aulas..
Serão apresentados exemplos práticos de projetos de bombas centrifugas e turbinas hidráulicas
com a seleção do tipo adequado da turbina dentro de metodologias universal.
Serão citadas as maiores aplicações existentes no mundo, para efeito de uma imediata comparação.

Critério de avaliação:
Realização de duas provas, abrangendo a matéria ministrada até as mesmas.
A matéria da Segunda prova é cumulativa, e pode abranger, tanto a matéria lecionada nas aulas de
Teoria e exercício quanto as pesquisas e projetos executados durante esse período
A avaliação será mediante a média aritmética entre duas provas e dois trabalhos em grupo.
M = ( P1 + P2 + T1 + T4) / 4
Existirá ainda a possibilidade de uma Prova Final PF

Conteúdo programático:
Parte I – Bombas
- Equação fundamental das bombas centrífugas. Teoria de Euler – exercícios
- Semelhança em bombas: Semelhança geométrica, cinemática e dinâmica.
- Rotação específica. Seleção do tipo do rotor da bomba e principais dimensões.
- Principais componentes da bomba centrifuga . Caixa espiral, eixo, selo mecânico etc.
- Rendimentos em uma bomba; rendimento volumétrico, hidráulico e mecânico. Perdas
internas e potência dissipada internamente. Potência hidráulica e potência no acoplamento
- Empuxo radial e empuxo axial. Compensação do empuxo axial. Esforços nos rolamentos.
- Cavitação. NPSH; disponível e requerido. Coeficiente de Thoma e altura de sucção para
Instalar a bomba livre de cavitação.
Parte II – Turbinas
- Principais componentes embutidos no concreto para as turbinas hidráulicas.
- Seleção da turbina a ser instalada pelos critérios da rotação específica.
- Componentes comuns para as turbinas de reação, Francis e Kaplan: mancal de escora,
distribuidor, mancal de guia, conjunto de regulação etc.
- Principais dimensões das turbinas de reação. Lay out de uma casa de força.
- Teoria e cálculo da turbina de ação. Principais componentes da turbina Pelton.
- Mecanismo de acionamento das pás móveis de um rotor de turbina Kaplan
- Turbinas hidráulicas para pequenas centrais hidrelétricas. A turbina Michell Banki.