Uma tubulação de recalque deve transportar uma vazão de 20 m^3 / h, e funcionar 24 horas/ dia. Pede-se: Dimensione essa tubulação (trechos de sucção e de recalque. Adote K=1,20 );

Passo 1

Beleza! Vamos resolver esse exercício de dimensionamento de tubulação juntos. O enunciado nos diz que precisamos transportar uma vazão de durante 24 horas por dia. O conteúdo que vamos usar aqui é de Hidráulica de Fluidos, especificamente sobre o dimensionamento de tubulações. Vamos precisar usar fórmulas que relacionam a vazão, a velocidade do fluido e o diâmetro da tubulação. Ah, e o valor de será importante para nossos cálculos.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a vazão de Vazão , (Q) = 20 , m^31 , hora times 1 , hora3600 , segundos = 203600 , m^3/s approx 0,00556 , m^3/s para uma unidade mais fácil de trabalhar, como metros cúbicos por segundo ( ). Isso facilita os cálculos posteriores.
A fórmula para converter é:
ã

Passo 3

Agora, precisamos escolher uma velocidade adequada para o fluido na tubulação. Em sistemas de bombeamento, uma velocidade típica está entre e . Vamos usar como exemplo para nossos cálculos.

Passo 4

Com a vazão Q = A times v e a velocidade A = Qv = 0,00556 , m^3/s2 , m/s = 0,00278 , m^2 conhecidas, podemos encontrar a área da seção transversal da tubulação usando a fórmula:
Rearranjando para encontrar :

Passo 5

A área da seção transversal de uma tubulação circular é dada por:
A = pi D^24
Onde D = raiz4Api = raiz4 times 0,00278pi approx raiz0,01113,1416 approx raiz0,00354 approx 0,0594 , m é o diâmetro interno da tubulação. Vamos isolar D approx 59,4 , mm para encontrar o diâmetro:
Convertendo para milímetros:

Passo 6

Agora, aplicamos o fator Dajustado = D times K = 59,4 , mm times 1,20 = 71,28 , mm para considerar possíveis perdas de carga ou margens de segurança no dimensionamento da tubulação. Multiplicamos o diâmetro calculado por :

Passo 7

Selecionamos um diâmetro comercial padrão próximo ao valor calculado. Tubulações comuns vêm em diâmetros padrão, então vamos arredondar para para garantir uma folga adequada.

Resposta

Portanto, a tubulação de recalque deve ter um diâmetro de 75 mm para transportar uma vazão de , operando 24 horas por dia, considerando o fator .

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