O que é a frequência de passagem da palheta (BPF)?

A frequência de passagem das pás (VPF, na sigla em inglês), também chamada de frequência de passagem das lâminas (BPF, na sigla em inglês), é a taxa na qual as pás do rotor passam por um ponto fixo, como o quebra-ondas da voluta. Ela é igual ao número de pás do rotor multiplicado pela frequência de rotação do eixo: BPF = Z × RPM / 60. Uma amplitude de BPF elevada indica distúrbios no fluxo, recirculação ou cavitação.

Quais frequências indicam cavitação na bomba?

A cavitação produz ruído de banda larga de alta frequência, tipicamente na faixa de 1 a 100 kHz, devido ao colapso de bolhas de vapor. Além disso, a frequência de passagem da pá (BPF) e seus harmônicos frequentemente aumentam em amplitude durante a cavitação. A combinação de ruído de banda larga elevado e aumento da BPF é um forte indicador de cavitação.

O que é a margem NPSH e por que ela é importante?

A margem NPSH é a diferença entre o NPSH disponível (NPSHa) e o NPSH requerido (NPSHr). Uma margem positiva significa pressão de sucção suficiente para evitar a cavitação. As diretrizes da indústria normalmente recomendam NPSHa ≥ 1,3 × NPSHr para serviços gerais e NPSHa ≥ 2 × NPSHr para bombas de alta energia ou críticas.

Como posso detectar cavitação usando análise de vibração?

Detecção de cavitação por meio de vibração: (1) Ruído de banda larga de alta frequência (faixa ultrassônica de 20 a 100 kHz), (2) Aumento da amplitude dos harmônicos do filtro passa-banda, (3) Níveis gerais de vibração elevados, (4) Monitoramento de emissão acústica. Técnicas de envelopamento ou demodulação em dados de aceleração são eficazes para a detecção precoce de cavitação.

O que causa a cavitação em bombas?

As causas comuns incluem: cabeça de sucção insuficiente (NPSHa) < NPSHr), alta temperatura do fluido reduzindo a pressão de vapor, vazão excessiva, restrições na linha de sucção (filtro entupido, válvula parcialmente fechada), altura de sucção excessiva, entrada de ar e operação longe do ponto de melhor eficiência (PME). A cavitação por recirculação ocorre em vazões muito baixas.

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Estimador de frequência de cavitação da bomba

Calcule a frequência de passagem das pás (BPF), a frequência do eixo, a faixa de frequência de cavitação esperada e a margem de NPSH com indicador de nível de risco para bombas centrífugas.

Vane Pass / BPF Cavitação Margem NPSH

Resultados

Frequência de passagem da palheta (BPF)

—

Frequência do eixo (1×)

—

Faixa de cavitação esperada

—

Número de pás

—

Harmônicos BPF

Harmônico	Frequência (Hz)	CPM	Observação

Assinatura de cavitação: Ruído de banda larga de alta frequência (tipicamente de 1 a 100 kHz) combinado com harmônicos elevados do filtro passa-banda. Utilize medições ultrassônicas ou de aceleração de alta frequência para detecção precoce.

Frequência de passagem da palheta (BPF)

A frequência de passagem da pá (também chamada de frequência de passagem da lâmina, BPF) é a taxa na qual as pás do impulsor passam por um ponto fixo (como o quebra-ondas da voluta):

Z — número de pás (lâminas) do impulsor
n — velocidade do eixo da bomba (RPM)

Características de frequência da cavitação

A cavitação em bombas centrífugas produz um ruído característico de alta frequência e banda larga devido à implosão de bolhas de vapor:

Além do ruído de banda larga, a cavitação normalmente causa um aumento na amplitude do filtro passa-banda (BPF) e seus harmônicos (2×BPF, 3×BPF).

Margem NPSH

A margem NPSH (Net Positive Suction Head) indica o fator de segurança contra a cavitação:

Relação NPSH (NPSHa/NPSHr)	Nível de risco	Recomendação
> 2.0	Baixo	Margem adequada — não se prevê cavitação.
1,3 – 2,0	Moderado	Aceitável para serviço geral, monitor
1,0 – 1,3	Alto	Margem insuficiente — provável formação de cavitação
< 1,0	Crítico	NPSHa abaixo de NPSHr — cavitação certa

Exemplo — Bomba centrífuga de 6 palhetas a 2950 RPM

Dado: Z = 6, n = 2950 RPM, NPSHa = 8 m, NPSHr = 3 m

Frequência do eixo = 2950 / 60 = 49,17 Hz

BPF = 6 × 2950 / 60 = 295,0 Hz

Margem NPSH = 8 − 3 = 5,0 m

Razão NPSH = 8 / 3 = 2.67 — Baixo risco

⚠️ Nota: O ruído de cavitação é de banda larga e ocorre principalmente na faixa ultrassônica (acima de 20 kHz). Sensores de vibração padrão (acelerômetros de até 10–15 kHz) podem não captá-lo. Utilize acelerômetros de alta frequência, sensores ultrassônicos ou transdutores de emissão acústica para uma detecção confiável de cavitação.

Estimador de frequência de cavitação da bomba

Publicado por Nikolai Shelkovenko sobre 15 de fevereiro de 2026 15 de fevereiro de 2026

Resultados

Harmônicos BPF

Frequência de passagem da palheta (BPF)

Características de frequência da cavitação

Margem NPSH