Pede-se para dimensionar uma tubulação cuja velocidade é limitada a
, que deve recalcar uma vazão de
.
Passo 1
Beleza, bora resolver esse exercício juntos! A gente precisa dimensionar uma tubulação, ou seja, descobrir o diâmetro dela, para que a velocidade do fluido não ultrapasse
e que ela consiga transportar uma vazão de
. Vamos usar conceitos de hidráulica básica, especificamente a relação entre vazão, velocidade e área da seção transversal da tubulação.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a vazão de litros por hora para metros cúbicos por segundo, para ter todas as unidades no mesmo sistema. Sabemos que:
Então,
Passo 3
Agora, usamos a fórmula da vazão que relaciona a velocidade do fluido (
) com a área da seção transversal da tubulação (
):
Queremos encontrar a área
, então rearranjamos a fórmula:
Substituindo os valores:
Passo 4
Com a área da seção transversal, podemos encontrar o diâmetro da tubulação. A área de um círculo é dada por:
Então, resolvendo para
:
Substituindo o valor de
:
Convertendo para centímetros:
Resposta
O diâmetro necessário para a tubulação é de aproximadamente 1,09 cm.