Uma tubulação de recalque deve transportar uma vazão de
, e funcionar 24 horas/ dia. Pede-se: Dimensione essa tubulação (trechos de sucção e de recalque. Adote
);
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
para uma unidade mais fácil de trabalhar, como metros cúbicos por segundo (
). Isso facilita os cálculos posteriores.
A fórmula para converter é:
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
e a velocidade
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:
Onde
é o diâmetro interno da tubulação. Vamos isolar
para encontrar o diâmetro:
Convertendo para milímetros:
Passo 6
Agora, aplicamos o fator
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
.