Estudo da bomba carneiro

Silva, Diego Aparecido da; Banuth, Diego E. E.; Pinatti, Guilherme Coelho; Almeida, Marcos Lira de; Kawano, Mario.

Pontifícia Universidade Católica de São Paulo – PUC - SP

1. Objetivos

A bomba carneiro é um dos dispositivos mais simples e barato utilizado para se bombear água. Nosso trabalho visa desenvolver e aprimorar uma bomba carneiro, para ser instaladas em propriedades rurais de pequeno porte. Além de mostrar seu funcionamento, através da cápsula de vidro utilizada em sua construção.

2. Material e Método

Na construção da bomba utilizamos basicamente, tubos de PVC, reservatório para água, válvulas e uma cápsula de vidro. Seu funcionamento é muito simples, pois um fluxo de água entra no mecanismo (1) atravessando toda sua extensão, dessa maneira a válvula de desperdício (2) será fechada pela ação da pressão da água, para iniciar o seu funcionamento basta abrir a válvula com a mão. Essa mesma pressão faz com que abra a válvula de entrega (3) que permite a entrada de água na cápsula de vidro (4). Dessa forma o ar nela contido será comprimido até que as pressões se equalizem, quando isso ocorre à bomba está pronta para funcionar, para iniciar seu funcionamento é necessário acionar a válvula de desperdício algumas vezes, gerando um aumento na velocidade da água, que por sua vez fará o fechamento dessa válvula. Com isso a água que possuía uma velocidade crescente sofre uma interrupção brusca, causando um surto de pressão (“Golpe de Aríete”) que irá percorrer toda a bomba. Esse golpe provoca a abertura da válvula de entrega, permitindo a entrada de água na cápsula. À medida que o ar nela contido vai sendo comprimido, uma resistência à entrada de água vai aumentando até que a pressão em seu interior fique um pouco superior, provocando o fechamento da válvula de entrega. A água contida no interior na cápsula só terá uma saída que é o tudo de saída (5), logo a pressão realizada faz com que a água se eleve, vencendo a altura do reservatório (6). Logo em seguida ocorre uma onda de pressão negativa no interior

da cápsula, que permitirá a abertura da válvula de entrega dando condições para o início de um novo ciclo.

3. Resultados e discussão Na bomba desenvolvida conseguimos uma considerável elevação da água. Com uma queda de 2 metros na altura do abastecimento (h) conseguimos uma elevação (H) de aproximadamente 10 metros. A vazão de saída da água está relacionada (q) com a vazão de entrada (Q), as alturas utilizadas e uma relação entre as alturas (R, que é tabelado), e é

obtida pela fórmula: ( ) RH

hQq ∗∗≅

Proporção (h/H) 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6

Aproveitamento(R) 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40

Em nossa experiência não aplicamos uma grande pressão, pois não conhecemos a pressão que a cápsula de vidro suporta.

4. Conclusão A bomba carneiro mostra uma excelente opção para elevação de água, pois seu custo é muito baixo, além de não consome energia elétrica e sua manutenção é muito simples e barata. Sendo muito bem aplicada em pequenas propriedades rurais e em comunidades carentes. 5. Referências Bibliográficas

MACINTYRE, A.J. Turbinas Pelton. Máquinas motrizes hidráulicas. Rio de janeiro: Guanabara Dois, p195-p220, 1983.