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Calculadora das Leis de Afinidade
Calcule a nova vazão, altura manométrica/pressão e potência quando a velocidade da bomba ou do ventilador (ou o diâmetro do impelidor) mudar. Baseado nas leis de afinidade de bombas centrífugas.
Resultados
As Três Leis de Afinidade
As leis de afinidade relacionam a vazão, a altura manométrica (pressão) e a potência às mudanças na velocidade rotacional ou no diâmetro do impelidor para bombas centrífugas, ventiladores e sopradores:
Onde a razão pode ser n₂/n₁ (mudança de velocidade) ou D₂/D₁ (mudança de diâmetro).
Mudança de Velocidade vs. Mudança de Diâmetro
As mesmas relações matemáticas se aplicam tanto para mudanças de velocidade quanto para mudanças no diâmetro do impelidor:
| Parâmetro | Mudança de Velocidade | Mudança de Diâmetro |
|---|---|---|
| Vazão Q | Q₂ = Q₁ × (n₂/n₁) | Q₂ = Q₁ × (D₂/D₁) |
| Altura manométrica H | H₂ = H₁ × (n₂/n₁)² | H₂ = H₁ × (D₂/D₁)² |
| Potência P | P₂ = P₁ × (n₂/n₁)³ | P₂ = P₁ × (D₂/D₁)³ |
Economia de energia com VFD
Insight principal: A potência varia com o cubo da velocidade. Uma redução de velocidade de 20% economiza aproximadamente 49% da potência (0,8³ = 0,512). É por isso que os Acionamentos de Frequência Variável (VFDs) são uma das medidas de economia de energia mais rentáveis para bombas e ventiladores.
| Redução de velocidade | Redução de vazão | Redução de altura manométrica | Economia de potência |
|---|---|---|---|
| 10% | 10% | 19% | 27% |
| 20% | 20% | 36% | 49% |
| 30% | 30% | 51% | 66% |
| 40% | 40% | 64% | 78% |
| 50% | 50% | 75% | 88% |
Exemplo Prático
Dados: n₁ = 1450 RPM, n₂ = 1750 RPM, Q₁ = 100 m³/h, H₁ = 25 m, P₁ = 7,5 kW
Razão de velocidade r = 1750 / 1450 = 1,2069
Q₂ = 100 × 1,2069 = 120,7 m³/h
H₂ = 25 × 1,2069² = 36,4 m
P₂ = 7,5 × 1,2069³ = 13,2 kW
⚠️ Limitações: As leis de afinidade pressupõem eficiência constante, condições geometricamente semelhantes e fluxo incompressível. Para mudanças de velocidade além de ±30%, o desempenho real pode desviar significativamente. As leis de recorte de impelidor são menos precisas do que as leis de mudança de velocidade — verifique sempre com as curvas do fabricante.
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