Determinar a perda de carga em uma tubulação de 500 m de comprimento por onde deve escoa uma vazão de
. O coeficiente de Hazen-Williams é de 130 (aço soldado com revestimento em epóxi) e o diâmetro interno da tubulação de 100 mm .
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão que pede pra gente determinar a perda de carga em uma tubulação. O assunto aqui é Hidráulica de Fluidos, mais especificamente a perda de carga em tubulações usando a fórmula de Hazen-Williams. Para resolver, vamos precisar dos seguintes dados: comprimento da tubulação (500 m), vazão (10 L/s), coeficiente de Hazen-Williams (130) e o diâmetro interno da tubulação (100 mm).
Passo 2
Primeiro, vamos entender a fórmula de Hazen-Williams, que é muito usada pra calcular a perda de carga em tubulações de água. A fórmula é a seguinte:
Onde:
-
é a perda de carga (em metros) -
é o comprimento da tubulação (em metros) -
é a vazão (em litros por segundo) -
é o coeficiente de Hazen-Williams -
é o diâmetro interno da tubulação (em milímetros)
Passo 3
Vamos substituir os valores que temos na fórmula:
Passo 4
Agora, vamos calcular cada parte passo a passo para facilitar:
Primeiro, calculamos
:
Depois, calculamos
:
E, em seguida,
:
Passo 5
Substituindo esses valores de volta na fórmula:
Passo 6
Vamos calcular o denominador primeiro:
Agora, a fração fica:
Passo 7
Multiplicando todos os valores:
Resposta
A perda de carga na tubulação é aproximadamente
metros.
Exercícios relacionados
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 Reynoldsentre 4000 e 100000 para escoamento turbulento em tubulações lisas:
Um bloco de madeira de massa específica de
flutua em um recipiente com água. Que percentual do volume do bloco permanecerá imerso na água? Sendo que a massa específica da agua é
## R:
do volume
Em sistemas de captação de água são utilizadas grades no ponto de admissão de água. A perda de carga nas grades podem ser determinadas pela equação
O coeficiente
pode ser encontrado pela expressão
onde
é o coeficiente de forma da barra,
é a espessura das barras,
a distância livre entre as barras e
é o ângulo da grade em relação à horizontal.
Para barras de seção retangular e circular o fator de forma pode ser utilizado com os valores 2,42 e 1,79 (Tsutiya, 2004). Encontre o valor do coeficiente e a perda de carga devido ao uso de uma grade de barras com espessura 20 mm , distanciadas 10 cm e com ângulo de inclinação de 19 graus
. Além disso, pela grade deve passar uma taxa de escoamento de
. Considere a largura do poço de sucção de 2 m e o nível da água no poço de
.
Para barras de seção retangular e circular o fator de forma pode ser utilizado com os valores 2,42 e 1,79 (Tsutiya, 2004). Encontre o valor do coeficiente
A razão de compressão de um ciclo-padrão de ar de Otto é igual a 8. No início do curso de compressão a pressão é 0,1 Mpa e a temperatura é
. O calor transferido para o ar por ciclo é de
. Determine: a) A pressão e temperatura ao final de cada processo no ciclo.