Determinar o valor da vazão QB, e a carga de pressão no ponto
, sabendo que 0 reservatório 1 abastece o reservatório 2 e que as perdas de carga unitárias nas duas tubulações são iguais. Despreze as perdas localizadas e as cargas cinéticas.
. (Resposta: 12,29 L/s e 23,48 mca.
Passo 1
Vamos resolver um exercício de hidráulica onde precisamos encontrar a vazão
e a carga de pressão no ponto
. O problema envolve dois reservatórios conectados por tubulações com perdas de carga iguais. Para isso, vamos usar os princípios de conservação de energia e as equações de perda de carga em tubulações.
Passo 2
Primeiro, entendemos que a vazão
que sai do reservatório 1 abastece o reservatório 2 através de duas tubulações com perdas de carga iguais. Como as perdas de carga são iguais, podemos igualar as expressões das perdas nas duas tubulações.
Passo 3
As perdas de carga em tubulações podem ser calculadas usando a fórmula:
onde
é a perda de carga,
é o coeficiente de perda,
é a velocidade do fluido e
é a aceleração da gravidade. Como as perdas são iguais:
Como as tubulações são iguais,
e, portanto,
.
Passo 4
Sabemos que a vazão
está relacionada à velocidade
e à área da seção transversal
pela equação:
Como as áreas são iguais e as velocidades são iguais, a vazão total
é simplesmente duas vezes a vazão em uma tubulação:
Passo 5
Usando o coeficiente de condutância
e a relação entre vazão e carga de pressão:
Podemos resolver para
e
: