Em dimensionamentos de máquinas de fluxo em tubulações industriais, o cálculo é realizado a partir de uma expressão matemática considerando a Conservação da Energia. Explique a Equação
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Ela fala sobre o dimensionamento de máquinas de fluxo em tubulações industriais usando a Conservação da Energia. Ou seja, precisamos explicar como essa equação é usada para calcular ou dimensionar equipamentos como bombas e turbinas em sistemas de tubulação.
Passo 2
A Conservação da Energia, também conhecida como a Primeira Lei da Termodinâmica, afirma que a energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada de uma forma para outra. No contexto de tubulações industriais, isso significa que a energia fornecida às máquinas (como bombas) deve ser igual à energia consumida pelo fluxo de fluido mais as perdas no sistema.
Passo 3
A equação básica da Conservação da Energia para um fluxo em tubulação pode ser representada da seguinte forma:
Onde:
-
é a energia total necessária para o fluxo. -
é a energia fornecida pela bomba. -
são as perdas de energia no sistema devido a atritos, mudanças de altura, etc.
Passo 4
Para dimensionar uma bomba, por exemplo, precisamos calcular
. Isso envolve determinar a altura manométrica, que inclui a elevação vertical, a perda por atrito e outras perdas no sistema. A altura manométrica total é então usada para escolher uma bomba que possa fornecer a energia necessária ao fluxo.
Passo 5
Além disso, a equação da Conservação da Energia pode ser detalhada usando a equação de Bernoulli modificada, que inclui termos para velocidade, pressão e altura, além das perdas de energia. Isso permite uma análise mais completa e precisa do sistema de tubulação.
Resposta
A Equação da Conservação da Energia em dimensionamentos de máquinas de fluxo em tubulações industriais estabelece que a energia fornecida às máquinas deve equilibrar a energia consumida pelo fluxo e as perdas no sistema. Essa equação é fundamental para calcular a altura manométrica necessária e, assim, dimensionar corretamente equipamentos como bombas e turbinas, garantindo eficiência e funcionamento adequado do sistema de tubulação.