(STRINGER, 1976) A queda de pressão através de um orifício de
de diâmetro é de 69 bar. Calcule a vazão através do orifício. Considere: Coeficiente de descarga: Cd: 0,625; Massa específica do óleo:
.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos uma queda de pressão de 69 bar através de um orifício com diâmetro de 6 mm. Precisamos calcular a vazão desse orifício. Para resolver isso, vamos usar conceitos de mecânica dos fluidos, especificamente a fórmula da vazão orifical. Vamos precisar também do coeficiente de descarga (Cd) e da massa específica do óleo (ρ).
Passo 2
Vamos converter a queda de pressão para unidades do Sistema Internacional (SI). Sabemos que 1 bar = 10⁵ pascal (Pa). Então:
Passo 3
Agora, vamos calcular a área do orifício. O diâmetro (d) é de 6 mm, que é igual a 0,006 metros. A fórmula para a área (A) de um círculo é:
Substituindo o valor de d:
Passo 4
Vamos usar a fórmula da vazão orifical:
Onde:
-
é a vazão, -
é o coeficiente de descarga (0,625), -
é a área do orifício, -
é a queda de pressão, -
é a massa específica do óleo (870 kg/m³).
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Primeiro, calculamos o que está dentro da raiz:
Agora, calculamos a raiz quadrada:
Finalmente, multiplicamos todos os valores:
Resposta
A vazão através do orifício é de
.
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<br> da sua altura. <br> Dado:
.
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, conforme o esquema apresentado. Os comprimentos dos trechos de canalização entre os manômetros e a bomba são desprezíveis se comparados com o comprimento total da canalização. Calcule o rendimento da bomba e a perda por atrito na canalização. Dados: densidade da água de
; potência da bomba de
atts.
Para o campo de velocidade
com a velocidade em metros por segundo, solicita-se
[i] considerando que no instante uma partícula passa no ponto (
) determine a equação da trajetória.
[ii] determine a aceleração da partícula após 5 segundos.
[i] considerando que no instante
[ii] determine a aceleração da partícula após 5 segundos.