Calcular a perda de carga em uma tubulação de água com as seguintes condições:
  • (a) Comprimento da tubulação
  • (b) Diâmetro da tubulação ;
  • © Velocidade do fluido
  • (d) Massa específica do fluido .
    Utilize a equação de Blasius. Essa equação é uma aproximação simplificada que pode ser usada para números de Reynolds entre 4000 e 100000 para escoamento turbulento em tubulações lisas:

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a perda de carga em uma tubulação de água usando a equação de Blasius. O que isso significa? Basicamente, a perda de carga é a perda de energia do fluido enquanto ele flui pela tubulação devido ao atrito com as paredes da tubulação. Para isso, vamos precisar usar a equação de Blasius, que é útil para escoamentos turbulentos em tubulações lisas com números de Reynolds entre 4000 e 100000. Vamos usar as informações do exercício: comprimento, diâmetro, velocidade e massa específica da água.

Passo 2

Primeiro, precisamos calcular o número de Reynolds ( ), que nos ajuda a determinar o regime de escoamento (laminar ou turbulento). A fórmula para é:
Mas como não temos a viscosidade ( ), podemos usar a fórmula alternativa:
Como estamos lidando com água, e supondo que a viscosidade dinâmica da água ( ) seja aproximadamente .

Passo 3

Vamos substituir os valores na fórmula do número de Reynolds:
Então,

Passo 4

Agora que temos o número de Reynolds ( ), podemos usar a equação de Blasius para calcular o fator de atrito ( ):
Vamos substituir :

Passo 5

Calculando :
Então,
Portanto,

Passo 6

Com o fator de atrito ( ) encontrado, podemos calcular a perda de carga ( ) usando a seguinte fórmula:
Onde:

Passo 7

Substituindo os valores na fórmula:
Vamos calcular passo a passo:
Então,

Passo 8

Multiplicando os valores:
E,

Resposta

A perda de carga na tubulação é de 712.000 Pa.

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