Questão de Engenharia Mecânica — Sistemas Fluidomecânicos — FGV 2021

Máquinas de fluxo: rotor e estator

Gabarito: letra B. O sistema de pás móveis que gira com o eixo da máquina, onde ocorre a transformação de energia entre as formas de pressão/cinética e mecânica, é o rotor — é ele o elemento rotativo que realiza a troca de energia com o fluido. As demais alternativas (estator, injetor, IGV e NGV) são componentes fixos ou de direcionamento, não o elemento que gira com o eixo.

Em máquinas de fluxo (bombas, turbinas, compressores, ventiladores), a troca de energia entre o fluido e a máquina acontece fundamentalmente em dois conjuntos de pás: o rotor (parte móvel, que gira com o eixo) e o estator (parte fixa, que direciona o escoamento). O rotor é o coração da máquina: é nele que a energia é transferida — numa bomba, o rotor adiciona energia ao fluido (aumentando pressão e/ou velocidade); numa turbina, o fluido cede energia ao rotor, que a transforma em trabalho mecânico no eixo. O estator, por sua vez, não gira: ele apenas conduz e orienta o fluxo, podendo transformar energia cinética em pressão (como nos difusores) ou preparar o escoamento para o próximo estágio.

A banca explora exatamente essa distinção: o enunciado descreve "pás móveis, que giram com o eixo" — isso é a definição clássica de rotor. As alternativas C, D e E citam componentes que, embora façam parte de máquinas de fluxo, são fixos (injetor, IGV e NGV), e a alternativa A (estator) é o elemento fixo por excelência. A pegadinha está em confundir o rotor com os elementos de direcionamento de fluxo, que são estáticos.

Alternativa A — ❌ Incorreta

O estator é a parte fixa da máquina de fluxo. Ele não gira com o eixo; sua função é direcionar o escoamento e, em alguns casos, converter energia cinética em pressão (difusor). O enunciado fala explicitamente de "pás móveis, que giram com o eixo", o que exclui o estator.

Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO

O rotor é exatamente o conjunto de pás móveis que gira com o eixo da máquina. É nele que ocorre a transformação de energia descrita: em turbinas, a energia de pressão/cinética do fluido é convertida em energia mecânica no eixo; em bombas e compressores, o inverso — a energia mecânica do eixo é transferida ao fluido, aumentando sua pressão e/ou velocidade. A definição do enunciado é a definição canônica de rotor.

Alternativa C — ❌ Incorreta

O injetor é um componente fixo utilizado em alguns tipos de máquinas (como turbinas Pelton) para converter energia de pressão do fluido em energia cinética de um jato. Ele não possui pás móveis e não gira com o eixo — é um bocal de direcionamento, não o elemento rotativo.

Alternativa D — ❌ Incorreta

O IGV (Inlet Guide Vane) — palheta guia de entrada — é um conjunto de pás fixas (ou ajustáveis, mas não girantes com o eixo) localizado na entrada do compressor ou turbina. Sua função é direcionar o escoamento para o rotor com o ângulo adequado. Não é o elemento que gira com o eixo.

Alternativa E — ❌ Incorreta

O NGV (Nozzle Guide Vane) — palheta guia de bocal — é um componente fixo usado em turbinas a gás e turbinas a vapor para acelerar e direcionar o fluido antes de atingir as pás do rotor. Assim como o IGV, não gira com o eixo; é parte do estator.

Gabarito: letra B.