Nos estudos de dimensionamento de sistemas de abastecimento, normalmente é necessária uma análise comparativa das grandezas características de bombas hidráulicas centrífugas, particularmente no tocante à variação no diâmetro do rotor e à variação na rotação do rotor. s diversas relações existentes envolvendo as grandezas características das bombas centrífugas denomina-se comumente leis de similaridade.

No campo da geração de energia hidrelétrica, turbinas propulsoras são indicadas em situações caracterizadas pela disponibilidade de grande volume de água, mas com uma baixa carga hidráulica de pressão (energia piezométrica em m.c.a.). Uma turbina hidráulica Francis é um exemplo desse tipo de máquina pelo fato de suas pás serem ajustáveis em termos da inclinação em relação ao eixo do rotor.

Considere a seguinte situação.

Um fluxo de gás a uma vazão Qe, pressão Pe, temperatura Te e velocidade Ve é succionado radialmente até o olho de um rotor fechado, cuja rotação é N. O gás muda de direção, seguindo aproximadamente o ângulo de ataque das pás do rotor, passando de direção axial para radial na direção de rotação, recebendo trabalho do rotor e convertendo-o em energia cinética. Após o gás percorrer as pás do rotor, é expelido radialmente e conduzido ao difusor em forma de anel, montado transversamente à entrada de sucção e cujo diâmetro é continuamente crescente. Nessa fase, a energia cinética adquirida pelo gás no rotor converte-se gradativamente em energia de pressão, atingindo na saída do difusor o valor de Ps – 3Pe.

Essa situação refere-se ao funcionamento básico de um ciclo de compressão para um compressor centrífugo de múltiplos estágios.

No tocante especificamente à funcionalidade de controlar a pressão de jusante (em relação ao ponto no qual a válvula está instalada), os principais tipos são válvulas redutoras de pressão, válvulas reguladoras de pressão, válvulas de quebravácuo (ventosas) e válvulas de gaveta.

O desempenho de uma bomba hidráulica, com rotor a uma dada rotação, é corretamente caracterizado por meio das seguintes curvas características de desempenho fornecidas pelo fabricante da bomba: altura (m.c.a.) × vazão (m³/h); potência (cv) × vazão (m³/h); rendimento (%) × vazão (m³/h); e perda de carga distribuída (m.c.a.) × vazão (m³/h).

Uma bomba centrífuga radial com acoplamento e único estágio, que funciona em uma instalação cujo valor de NPSH (net positive suction head) disponível seja inferior ao valor de NPSH requerido pela bomba, certamente apresenta o problema de cavitação, assumindo-se que a bomba não possua indutor instalado.

A entalpia é uma propriedade termodinâmica dada pela soma da energia interna do sistema com o trabalho realizado sobre o sistema. Nessa relação, assume-se que o sistema é submetido a um processo de quase equilíbrio, o que permite anular os termos relativos à variação de energias cinética e potencial da equação fundamental da 1.ª lei da termodinâmica, restando apenas a variação de energia interna. A hipótese subjacente que permite assumir o termo relativo ao trabalho, a partir da definição da variação de trabalho, é que o sistema sofre uma expansão isobárica entre os estados inicial e final.

A variação total de entropia em uma máquina térmica de ciclo reversível é nula e em uma máquina térmica de ciclo não reversível (também chamada irreversível) que passa de um estado inicial a um estado final é positiva. Essas afirmações generalizam a 2.ª lei da termodinâmica, que pode ser aplicada tanto a processos reversíveis quanto irreversíveis, ao mesmo tempo em que introduzem o conceito de entropia, uma propriedade termodinâmica extensiva (dependente da massa do sistema).