O Fenômeno Da Cavitação Em Bombas E O Conceito De NPSH

1 - O Fenômeno da Cavitação em Bombas

1.1 - Definição do Fenômeno da Cavitação

A Cavitação é um fenômeno observado usualmente em sistemas hidráulicos e é definida como a vaporização de um determinado fluido em decorrência da diminuição de pressão durante o escoamento do mesmo.

Para todo e qualquer fluido é possível que se estabeleça uma curva que expresse a relação entre pressão e temperatura. Em um ambiente cujo valor da pressão seja a pressão atmosférica, a temperatura necessária para vaporizar a água, por exemplo, é de 100°C. Ao diminuir esta pressão, diminui-se, conseqüentemente, o valor da temperatura mínima para a vaporização também. Partindo desse princípio explica-se a vaporização do fluido em temperaturas baixas.

1.2 - A Cavitação em Bombas e Sistemas Hidráulicos

A cavitação em sistemas hidráulicos pode ocorrer devido a erros de quem o projeta. Estes erros estão, na maioria dos casos, relacionados a alturas inadequadas na sucção do fluido ou velocidades que possuem valores excessivamente altos no escoamento do fluido.

Na Engenharia, no caso das bombas, é necessário que o projetista esteja muito atento à Cavitação, pois o Fenômeno causa grandes incômodos como ruídos excessivos e também prejuízos no equipamento, visto que, as bolhas da vaporização do fluido ao implodirem no interior do equipamento (em contato com a superfície sólida) geram ondas de choque capazes de provocar trincas microscópicas no material. Neste caso, deve-se ficar atento ao rotor e as paredes internas da bomba que, ao sofrerem a erosão provocada pelas bolhas de vapor, tornam-se inutilizáveis após um determinado período de tempo sem a correção do problema.

Abaixo é possível observar os estragos causados em uma turbina devido a Cavitação não corrigida dentro do sistema hidráulico.

O vídeo a seguir mostra a cavitação em uma bomba centrífuga. Para observar os estragos causados pela cavitação, basta comparar o disco azul da bomba antes e depois da demonstração.

2- O Conceito de NPSH

2.1- Definição do Conceito de NPSH

O NPSH, do Inglês Net Positive Suction Head, embora de difícil compreensão, pode ser definido como a representação de energia em altura absoluta de fluido, simplificando, ele representa o quanto a pressão no local de sucção está acima da pressão de vapor do fluido, considerando o desnível entre os pontos (a partir da tomada d’água até o eixo onde se inicia a aspiração da bomba) e todas as perdas de carga sofridas pelo fluido na tubulação de sucção.

O vídeo a seguir mostra, através de esquemas gráficos, além dos conceitos básicos de cavitação, mostra também como evitar sua ocorrência através do conceito de NPSH.

Referências Bibliográficas
NETTO, Azevedo. Manual de Hidráulica - Ed. Blucher- São Paulo, 1999.
LEITE, João. Cavitação em bombas centrífugas. Março de 2012. Disponível em <http://www.industriaeambiente.pt/xFiles/scContentDeployerIA_pt/docs/Doc1443.pdf> Acesso em 10 de junho de 2014.
RIOS, Jorge Paes. Hidráulica – LNEC – Lisboa, 1974.

Autores
Camille Menegaz Spader
Jasmine Luiza Demétrio
Leticia do Carmo Paz