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 :

Resposta

e .

Exercícios relacionados

Mostrar que, para orifícios geometricamente semelhantes, a relação - de velocidades é essencialmente a raiz quadrada da relação de alturas de queda.
Estabelecer um número adimensional, sabendo-se que ele é uma função da aceleração da gravidade , da tensão superficial , da viscosidade absoluta e da massa específica .
Resp.: Número .
Um óleo ( ) escoa a em um tubo de . A que velocidade deve a água a correr em um tubo de a fim de que os números de Reynolds sejam iguais?
Resp.:
A água escoa de um reservatório grande para um menor através de uma tubulação de 50 mm de diâmetro, 17 m de comprimento e com rugosidade igual a . Determine a elevação Z1 para uma vazão de 6L/s. (Resposta: 11,2 m)