Viscosidade descreve a resistência do fluido ao cisalhamento. A dinâmica pode ser expressa em cP e a cinemática em cSt; usando densidade em g/cm³ na mesma temperatura, cSt = cP ÷ densidade. Ela afeta desempenho, potência e sucção, mas não define sozinha a tecnologia da bomba. Para selecionar, informe o produto e suas propriedades na partida e na operação, em vez de adotar um corte universal entre engrenagens e centrífugas.
Em resumo
- Viscosidade dinâmica e cinemática são grandezas distintas; a conversão exige densidade e temperatura coerentes.
- Compare tecnologias com o mesmo fluido e ponto; não há fronteira universal de 200 cSt.
- Bomba de engrenagem FBE bombeia fluidos viscosos até 100.000 SSU (limite por diâmetro), reduzindo a rotação conforme a tabela MTEC-01/01.
- Use as propriedades da ficha do produto na partida e na operação.
- O grau ISO VG é referenciado a 40 °C; não transfira esse número a outra temperatura.
1. O que é viscosidade
Viscosidade é a medida de quanto um fluido resiste ao escoamento. Água escoa facilmente (baixa viscosidade), mel escoa lentamente (alta viscosidade), e o cimento asfáltico (CAP), semissólido ou sólido à temperatura ambiente, torna-se fluido quando aquecido. Fisicamente, a viscosidade é causada pelas forças intermoleculares de coesão dentro do fluido — moléculas grandes e cadeias longas (como polímeros e óleos pesados) geram mais resistência que moléculas pequenas (como água e solventes).
Existem dois tipos de viscosidade: (1) Viscosidade dinâmica (ou absoluta) — mede a resistência ao escoamento em função da força aplicada. Unidade SI: Pa·s (pascal-segundo). Unidade industrial: cP (centipoise). Referência: água a 20 °C = 1,0 cP. (2) Viscosidade cinemática — é a viscosidade dinâmica dividida pela densidade do fluido. Unidade SI: m²/s. Unidade industrial: cSt (centistokes). Referência: água a 20 °C = 1,0 cSt. A relação entre elas: cSt = cP / densidade (g/cm³).
Na definição do Hydraulic Institute, viscosidade é a propriedade que faz o líquido resistir à tensão de cisalhamento, como a causada pelo escoamento, sobretudo junto à parede do tubo. A viscosidade absoluta é a tensão de cisalhamento dividida pela taxa de cisalhamento; expressa em relação à densidade, ela passa a ser a viscosidade cinemática.
2. Unidades de viscosidade e como converter
cP e cSt representam grandezas diferentes e exigem a densidade para conversão. SSU é um tempo de escoamento medido pelo método Saybolt a uma temperatura definida, não um múltiplo exato de cSt. Use uma correlação com faixa e temperatura declaradas ou os dados fornecidos pelo fabricante do fluido; não aplique um fator linear único em toda a escala.
O SSU (Saybolt Seconds Universal) é o tempo que uma quantidade medida do líquido, a uma temperatura definida, leva para escoar por um orifício calibrado no fundo de um recipiente. Nas referências do Hydraulic Institute, a água tem cerca de 31 SSU a 60 °F (15,6 °C); óleos lubrificantes leves podem ter 100 ou 200 SSU; os mais viscosos, milhares de SSU; e fluidos extremamente viscosos, como o alcatrão pesado, chegam a 1 milhão de SSU.
O manual e o catálogo da FBE tabelam a rotação em SSU. O catálogo FBE 2026 (p.5) converte assim: cSt = cP ÷ densidade em g/cm³ (no catálogo, “peso específico”), e acima de 300 SSU vale a aproximação SSU = cSt × 4,635. Abaixo disso, use a tabela de conversão do próprio catálogo, que relaciona SSU e cSt a escalas como Saybolt Furol, Redwood, graus Engler e copos Ford e Zahn.
Exemplo com valor ilustrativo: um óleo de 900 cP e densidade de 0,9 g/cm³, ambos medidos na temperatura de bombeio, tem 1.000 cSt, ou cerca de 4.635 SSU. Na tabela de rotação da FBE (seção 5), esse valor cai na faixa de 2.500 a 7.500 SSU: 850 rpm, transmissão direta, modelos de 1/2″ a 6″.
3. Tabela de viscosidade: fluido, valor e temperatura
Uma tabela útil deve identificar produto, concentração, temperatura, método e unidade. Um óleo ISO VG 32 tem seu grau de viscosidade referenciado a 40 °C; isso não significa 32 cSt a 20 °C. Classes SAE também não fornecem, sozinhas, uma viscosidade única para o processo. Para melaço, resina, emulsão ou graxa, verifique ainda o comportamento reológico e as condições de medição.
A tabela abaixo reúne valores de fonte primária e mostra por que o nome do produto não substitui a viscosidade de processo: cada valor vem com a sua temperatura e a sua fonte. O CAP 50/70, por exemplo, recebe o nome pela penetração a 25 °C, e o manual de asfaltos da Petrobras liga a trabalhabilidade, a consistência nas temperaturas de manuseio, ao bombeio, à estocagem e à aplicação.
| Fluido | Valor | Temperatura | Fonte |
|---|---|---|---|
| Água | 1,00 cP (1,00 cSt) | 20 °C | NIST |
| Água | 0,65 cP (0,66 cSt) | 40 °C | NIST |
| Água | 0,28 cP (0,29 cSt) | 100 °C | NIST |
| Água | cerca de 31 SSU | 60 °F (15,6 °C) | Hydraulic Institute |
| Óleo ISO VG 32 | grau de viscosidade cinemática | 40 °C | ISO 3448 |
| ADP CM-30 (asfalto diluído de petróleo) | 30 a 60 cSt | 60 °C | Petrobras |
| CAP 50/70 | classificado por penetração: 50 a 70 dmm | 25 °C | Petrobras |
4. Como a viscosidade influencia a seleção
A seleção combina viscosidade, vazão, pressão, temperatura, composição e condições de sucção. Em uma bomba de engrenagens, maior viscosidade pode reduzir o slip e elevar o rendimento volumétrico, mas também aumentar atrito e exigências de entrada. Compare desempenho e potência de cada execução para o mesmo serviço, sem uma fronteira fixa de 200 cSt.
Uma curva centrífuga obtida com água precisa de avaliação para o líquido do processo. O Hydraulic Institute (HI) descreve correções de vazão, altura e rendimento em função da viscosidade e da bomba. O resultado também altera a potência e pode afetar a sucção; um valor isolado de cSt não prova que a solução é antieconômica.
Com líquidos viscosos, o HI resume o efeito em relação ao ensaio com água: altura e vazão caem, e a potência de entrada sobe de forma marcada, porque o rendimento diminui. O mesmo texto aponta outras duas preocupações tratadas na ANSI/HI 9.6.7: o aumento do NPSH requerido (NPSH3) e o do torque de partida.
No exemplo do Hydraulic Institute, o rendimento de uma centrífuga cai de perto de 80% em água para cerca de 50% com um líquido de 1.000 SSU e densidade relativa 0,9, pela correção empírica da ANSI/HI 9.6.7. O HI conclui, sem fixar um valor, que o uso de centrífugas pode ficar limitado quando a viscosidade leva a um rendimento inaceitável e que, nesses casos, uma bomba de deslocamento positivo pode oferecer uma solução melhor.
Nas bombas rotativas de deslocamento positivo, o HI registra que a vazão e o rendimento volumétrico em geral sobem com a viscosidade; o escorregamento interno (slip), diferença entre a vazão teórica e a entregue, depende da viscosidade e da pressão. Em compensação, as perdas por atrito elevam a potência acima da teórica, e a pressão positiva líquida de entrada requerida (NPIPR) aumenta com a viscosidade.
Na FBE, o catálogo 2026 (p.5) traz o rendimento (η) por viscosidade e pressão. Esse η não é o rendimento volumétrico citado acima: ele cai com a viscosidade e sobe com a pressão. A 7 kgf/cm², vai de 40% a 1.000 SSU para 14% a 100.000 SSU. O número vale para a FBE nessa condição e não se compara diretamente ao exemplo de centrífuga do HI, que é de outra bomba.
Para a escolha do motor comercial, o mesmo catálogo recomenda, por faixa de potência no eixo da bomba (BHP), uma reserva de potência de 50% até 2 cv, 30% de 3 a 5 cv, 25% de 6 a 10 cv, 15% de 11 a 25 cv e 10% acima de 25 cv.
5. Tabela de rotação por viscosidade da FBE
A Tabela 2 do manual FBE (MTEC-01/01) e a p.5 do catálogo FBE 2026 trazem a mesma relação entre faixa de viscosidade, rotação, transmissão e modelos. Até 7.500 SSU, a transmissão é direta; acima disso, a rotação cai para 700 a 150 rpm, com polia ou redutor, e, na tabela, a faixa de 50.000 a 100.000 SSU lista só os modelos de 3″ a 6″.
O manual estende a tabela aos modelos A, CA e CA-A; pelo catálogo 2026, essas variantes valem só para os modelos da linha atual, e a FBE 1/2″ A não é mais fornecida. A tabela orienta a rotação; a seleção confere ainda vazão, pressão, potência com a reserva do catálogo e condições de sucção. O artigo de seleção da FBE por viscosidade detalha a pressão máxima de sucção da Tabela 5 do manual e a nomenclatura dos modelos.
| Viscosidade (SSU) | Rotação (rpm) | Transmissão | Modelos FBE |
|---|---|---|---|
| 30 a 250 | 1.750 | Direta | 1/8″, 1/4″, 1/2″, 3/4″, 1″ e 1″D |
| 250 a 2.500 | 1.150 | Direta | 1/8″, 1/4″, 1/2″, 3/4″, 1″, 1″D, 1.1/2″, 2″, 3″, 4″ e 5″ |
| 2.500 a 7.500 | 850 | Direta | 1/2″, 3/4″, 1″, 1″D, 1.1/2″, 2″, 3″, 4″, 5″ e 6″ |
| 7.500 a 10.000 | 700 a 500 | Polia ou redutor | 1.1/2″ a 6″ |
| 10.000 a 50.000 | 500 a 300 | Polia ou redutor | 1.1/2″ a 6″ |
| 50.000 a 100.000 | 300 a 150 | Polia ou redutor | 3″ a 6″ |
6. Temperatura e viscosidade na partida e operação
Verifique a partida e a operação usando a curva de propriedades do fluido escolhido. Valores de viscosidade a frio e em regime de um óleo térmico não servem para outro sem a ficha técnica dele. Confirme potência, rotação, condições de sucção e procedimento de aquecimento para o circuito; uma bomba auxiliar ou troca automática de tecnologia exige projeto próprio.
Mesmo a água muda de forma mensurável: pelos dados do NIST, a viscosidade dinâmica cai de 1,00 cP a 20 °C para 0,65 cP a 40 °C e 0,28 cP a 100 °C. Em produtos viscosos, peça ao fornecedor a curva de viscosidade por temperatura e informe à engenharia as temperaturas mínima, de partida e de operação.
Quando o produto precisa ser mantido aquecido dentro da bomba, a FBE pode receber câmara de aquecimento (variante CA, acessório no catálogo) de 1.1/2″ a 6″ (manual MTEC-01/01), e o catálogo FBE 2026 (p.3) indica temperatura de 10 °C até 500 °C para a série. Confirme a execução para a temperatura, a pressão e a viscosidade de cada serviço.
7. Não tem certeza da viscosidade? Fale com o engenheiro
Envie nome comercial, ficha técnica, composição e temperaturas mínima e máxima. Se faltarem dados de viscosidade ou reologia, identifique essa lacuna para avaliação com o fornecedor do fluido. A proposta técnica deve confirmar os dados utilizados e o escopo da análise. Contato: comercial@fbbombas.com.br ou WhatsApp +55 11 97287-4837.