Thesis (Ph. D.)--University of Texas at Austin, 2006. / Vita. Includes bibliographical references.

Este trabalho tem como objetivo analisar e otimizar o desempenho de uma bomba hidráulica de fluxo através do redimensionamento de seu rotor. A partir da teoria acerca do pré-dimensionamento de rotores pelo método clássico (também conhecido como método geométrico) propõe-se uma planilha eletrônica que permite obter as dimensões básicas necessárias para o projeto de um rotor a partir de dados iniciais de operação e coeficientes empíricos. De modo a validar o dimensionamento teórico este trabalho apresenta um estudo de caso em uma bomba-teste. A partir dos dados do software de dimensionamento e recomendações coletadas na bibliografia um novo rotor é desenvolvido tendo como objetivo principal melhorar o desempenho de operação da bomba. Durante o desenvolvimento do novo rotor são utilizados aplicativos CAD e CAM de modo a auxiliar a elaboração do projeto e execução da usinagem. Uma bancada especial de teste de bombas é utilizada no levantamento dos dados experimentais. Os resultados dos ensaios demonstram um ganho máximo na eficiência de operação de 8% e redução de até 0,7 kW na potência da bomba operando com o novo rotor. / This work has as objective to analyze and to optimize the performance of a flow hydraulic pump by the re-design of pumps impeller. From the theory about impeller design by the classic method (also known as geometric method) proposes an electronic spread that allows obtaining the basic dimensions of impeller from initial pump operation data and empiric coefficients In order to validate the theoretical design this work presents a study of case on a pump test. From the design software data and recommendations collected in the bibliography review a new impeller is developed with the main objective to improve the pump performance. During the new impeller development are used applications CAD and CAM to aid the elaboration of the design and the execution of machining. A special hydraulic pump test bench is used to collect experimental data. The tests results shown a maximum gain of 8% in the efficiency of operation and a reduction of until 0,7 kW in the pump power consumption operating with the new impeller.

Doctorat en sciences appliquées / info:eu-repo/semantics/nonPublished

[pt] Apresenta-se, neste estudo, quatro análises sobre bombas centrífugas radiais: a) Determinação de curvas características teóricas; b )Obtenção de curvas características de rotores usinados; c) Influência do estreitamento do rotos nas curvas características d) Efeitos da rugosidade do rotor nas curvas características experimentais. Utilizando-se de dois modelos de bombas Dancor, determinaram-se curvas características nos planos vazão-altura manométrica, vazão –potência efetiva e vazão-rendimento. Escolhendo-se os coeficientes, necessários ao calculo teórico de uma curva característica, dentro de critérios estabelecidos, consegue-se a aproximação entre as curvas teóricas e experimentais de uma bomba centrífuga radial. Ao usinar-se o rotor de uma bomba, as curvas características para o novo diêmetro deixam de obedecer às leis de semelhança, pois há variação do rendimento, principalmente na zona de trabalho de bomba. Determinou-se curvas com redução de 3,7 por cento e 11,1 por cento do diâmetro do rotor normal. Com o estreitamento do rotor há, na realidade, variações nos triângulos de velocidade, em virtude das perdas que acontecem na saída do rotor e, conseqüentemente, alterando as curvas características. Ensinando-se rotores com larguras 23 por cento menores do que o rotor normal. A rugosidade também altera as curvas características deslocando o ponto máximo rendimento para a esquerda (menor vazão e menor altura manométrica), num rotor 60 por cento mais rugoso do que o normal. / [en] The present work deals with theoretical and experimental considerations abount radial centrifugal pumps. Four analysis are made. They are: a) determination of theoretical characteristic curves; b) determination of characteristic curves of impellers with reduced diametes; c) influence of the narrowing of, impeller upon the characteristic experimental curves. Curves were determined in the capacity-head, capacity-effective power and capacity-efficiency the utilization of two models of Dancor pumps. Once the choice of the coeffcients needed for the theoretical calculation of a characteristic curve is made according to established of a characteristic curve is made according to establishe criteria, an approximation between the theorical and experimental curves a radical centrifugal pump is obtained. The determination of curves with cuts with 3.7 per cent and 11.1 per cent of the full impeller has been made. IT has been observed that when a pump impeller is cut the characteristic curves for the new diameter do not follow any more the laws of similarity because the is a variation in the efficiency mainly in the work zone of the pump. Assays have benn made with implellers that had widths 23 per cent less than the full ones. It has benn observed that with the narrowing of the impeller there are actually alterations in the triangles of velocity due to losses that occurin the exit of the impeller. On that acount. The characteristic are altered. Assays have also benn made with an impeller with 60 per cent more rugosity than a full one. It has benn shown is this study that the increase in rugosity causes alterations in the characteristic curves by shifting the best point of effciency to the left (lower capacity and lower head).

Thesis (Ph.D.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Mechanical Engineering, 1981. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING. / Bibliography: leaves 182-188. / by Juan J. Manzano-Ruiz. / Ph.D.

Not available / text

As South Africa's electricity consumption increases, Eskom is promoting Demand Side Management (DSM) to aid control of both the electricity consumption and its more effective usage, thereby delaying the need to construct new power stations, which pose large economic and environmental problems. Eskom has investigated various DSM strategies, such as load shifting, co-generation, alternative fuels and energy efficient processes, and has targeted the areas of load shifting and energy efficiency as prime areas for energy savings as they are relatively inexpensive and easy to implement. Pumps and fans form a large part of the industrial load. By improving the power usage of these devices with the use of variable speed drives, large energy savings may be achieved. To enable the energy usage of industrial loads to be evaluated, a test bed system which enables a variable speed drive to be loaded with a configurable load, was constructed. The test bed system forms a tool for evaluating and demonstrating the energy savings that are possible, by replacing fixed speed drives with variable speed drives when controlling the flow rate of pumps and fans. Results from the test bed system show that by using variable speed operation of pumps and fans, some energy savings are achievable when compared to existing methods of flow control. The achievable energy savings are dependent on the system properties and the duty cycle of the pump or fan system. / Thesis (M.Sc.)-University of Natal, Durban, 2001.

As bombas centrífugas com vedações à base de gaxetas possuem uma boa eficiência, porém impõem ao sistema de bombeamento, perdas do produto recalcado. Estas são variáveis que norteiam fatores relacionados às condições físicas do equipamento, como por exemplo, o desgaste excessivo das buchas, falta da regulagem adequada e até mesmo o porte das bombas. O objetivo principal desta pesquisa foi identificar e quantificar os vazamentos provenientes das vedações das bombas centrífugas que operam em regime permanente e propor a substituição do sistema de vedação com gaxetas por sêlos mecânicos com maior eficiência, na Estação Elevatória de Água Tratada de Itaquera pertencente à empresa SABESP Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo, localizada na Avenida Virgínia Ferne, n 1036 - Itaquera, na cidade de São Paulo. Pôde-se observar com os resultados, que o investimento é totalmente amortizado a partir do 4 ano de operação do selo mecânico, bem como a economia com os vazamentos de água e energia elétrica. O novo dispositivo mostrou-se eficaz na questão de implantação e manutenção, sendo que cabe um investimento inicial a ser disponibilizado pela empresa interessada. / The centrifugal pumps with sealing based on gaskets have a good efficiency, but, impose to the pumping system, losses of product to be pumped. These ones, are variables that guide related factors to physical condition of equipments, for example, exceeding wearing of the sleeves (wad), and a lack of a proper adjustment and even the pumps size. The main objective of this research was to identify and quantify the leakages originated from the sealing of centrifugal pumps which operates in permanent regime, at Lifting Station treated Water of Itaquera, belonging to the company SABESP - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo, located at Avenida Virgínia Ferne, n 1036 - Itaquera, city of São Paulo. We could find out with the results, that the investment is totally amortized from the 4th year of mechanical sealing operation, as well as the economy with the leakages of water and electrical energy. The new device has shown efficiency in implementation and maintenance, and an investment should be made by an interested company due to its efficiency.

Orientador: Antonio Carlos Bannwart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-21T23:41:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bragantini_MauroFernando_M.pdf: 5693941 bytes, checksum: bef9d874ab134a24eff92a6991db0e51 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: As bombas centrífugas submersas (BCS) são largamente empregadas para elevação artificial de petróleo, sendo, na sua configuração básica, acionadas por motores elétricos. Os motores elétricos são o elo mais sensível deste equipamento, apresentando baixo MTBF (Mean Time Between Failure), ocasionando intervenções custosas para o seu reparo e/ou substituição nas plataformas off-shore de produção de petróleo. O acionamento da BCS por outro meio é uma alternativa para aumento deste MTBF e a utilização de uma turbina hidráulica como força motriz uma possibilidade já viabilizada tecnicamente. Os produtos existentes no mercado, neste arranjo, BCS+Turbina, são denominados de HSP (Hydraulic Submersible pump). Devido às características construtivas da BCS, múltiplos estágios em série, diâmetro externo reduzido e acoplamento direto com o acionador, o projeto da turbina deve ser alinhado com estes requisitos. Este trabalho investiga a definição da carga de certa BCS bombeando óleo, analisa os diferentes métodos de predição do comportamento desta mesma BCS funcionando como turbina como opção de acionamento, estabelece as condições de projeto deste arranjo, o constrói, o ensaia e compara os resultados com as metolodogias de predição pesquisadas / Abstract: Bore-hole electrical submersible pumps (ESP) are largely used as oil artificial lift alternative. Electrical motor is the most sensitive component of this equipment presenting low MTBF (Mean Time Between Failure) causing high cost operations to fit or replace it on oil production off-shore platforms. ESP driving by another mean is an alternative to increase MTBF and a hydraulic turbine as driver is a technical possibility already available. Market existing products on this arrangement are called HSP (Hydraulic Submersible pump). Due to ESP constructive characteristics like multiple stages, reduced bore-hole diameter and direct coupled to the driver the turbine design should meet these requirements. This work investigates certain SP (Submersible Pump) load when pumping oil and the different prediction methods of this same SP running as turbine as drive option, also establishes the design conditions of this arrangement, builds it, tests it and compares the results against the researched prediction methodologies / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

[pt] A produção de petróleo é geralmente acompanhada pela produção de água, que pode estar presente sob forma livre e emulsionada. As emulsões podem ser encontradas em quase todas as fases de produção: nos reservatórios, nos poços produtores, nas facilidades de produção, nos dutos de transporte, no processamento e no armazenamento O sistema de Bombeio Centrifugo Submerso (BCS) é um dos métodos utilizados na indústria para a elevação de petróleo para campos localizados tanto em terra como em mar. Ainda que seja o método de elevação artificial mais apropriado para a produção de petróleo quando há elevada produção de água, a eficiência da bomba é bastante reduzida quando há manuseio de misturas de água e óleo e a formação de emulsões. Este trabalho teve como objetivo o estudo do cisalhamento aos quais os fluidos estão expostos durante a passagem por um estágio de uma Bomba Centrífuga Submersa e seus efeitos no grau de emulsificação da mistura de água e óleo. Foi construído um aparato experimental composto por dois discos, um giratório e um fixo. Ao escoar através destes a mistura de fluidos sofre deformação cisalhante e extensional e seu grau de emulsificação, isto é, tamanho médio e distribuição dos diâmetros de bolhas, é medido a montante e a jusante do dispositivo. / [en] Oil production is usually associated with the production of water, which may be found as a continuous phase or as a dispersed phase, in emulsions. Emulsions may be found in almost all the production stages: in reservoirs, production wells, production facilities, pipelines, in processing and in storage. The Electric Submersible Pump (ESP) is one of the methods employed in the industry to lift oil from fields located on land as well as at sea. Though this is the most appropriate artificial lift method for oil production when a considerable amount of water is produced, a pump’s efficiency is a greatly reduced when mixtures of water and oil are handled and emulsions begin to form. This paper intends to study the shearing imposed to fluids when flowing through a stage in a Electric Submersible Pump, and its effects in the degree of emulsification of the water and oil mixture. An experimental device was assembled consisting in two disks, one that spins and the other fixed. When flowing through them, a mixture of fluids is subjected to shearing and extensional deformation, and its degree of emulsification, i.e.: the average size and the bubble diameter distribution, may be measured upstream and downstream from the device.