A válvula em um sistema de tubulação causa uma perda de carga de 3,1 m. Se a velocidade do escoamento é de
, o coeficiente de perda de carga dessa válvula é:
(a) 0,87
(b) 1,69
© 1,25
(d) 0,54
(e) 2,03
Resposta (b)
(a) 0,87
(b) 1,69
© 1,25
(d) 0,54
(e) 2,03
Resposta (b)
Passo 1
Resumo da Questão e Conteúdo Aplicado:
A gente tem uma válvula num sistema de tubulação que está fazendo uma perda de carga de 3,1 metros. A velocidade com que o fluido está escoando é de 6 metros por segundo. O que queremos descobrir é o coeficiente de perda de carga dessa válvula. Para resolver isso, vamos usar conceitos de Hidráulica, especificamente relacionados a perdas de carga em tubulações.
Passo 2
Entendendo a Fórmula das Perdas de Carga:
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula que relaciona a perda de carga (
) com o coeficiente de perda (
) e a velocidade do escoamento (
):
Onde:
-
é a perda de carga (em metros), -
é o coeficiente de perda (sem unidade), -
é a velocidade do escoamento (em metros por segundo), -
é a aceleração da gravidade ( ).
Passo 3
Isolando o Coeficiente de Perda (
):
Queremos encontrar o valor de
, então vamos rearranjar a fórmula para isolá-lo:
Passo 4
Substituindo os Valores Conhecidos:
Agora, vamos inserir os valores que temos na fórmula:
Passo 5
Calculando o Valor de
:
Vamos calcular passo a passo:
- Multiplicando os Numeradores:
- Elevando a Velocidade ao Quadrado:
- Dividindo os Resultados:
Resposta
O coeficiente de perda de carga da válvula é 1,69. A opção correta é a (b) 1,69.
Exercícios relacionados
(Miscelânea) Identifique o método de integração e resolva as integrais abaixo:
Água a
(densidade
, viscosidade dinâmica 1,307 x
) escoa em regime permanente em um tubo capilar de
de diâmetro e 15 m de comprimento a uma velocidade média de
. Determine (a) o número de Reynolds, o regime de escoamento e a queda de pressão; (b) a perda de carga e © a potência de bombeamento requisitada para superar a queda de pressão. Identifique as hipóteses simplificadoras. Respostas: (a) 826,1; laminar; 392 kPa ; (b) 40,0 m; © 0,399 W
Água deve ser retirada de um reservatório aberto de água de 8 m de altura perfurando um orifício de
de diâmetro na superfície inferior. Determine (a) uma expressão para a velocidade da água no orifício em função da carga potencial e da perda de carga (b) a vazão através do orifício se (b1) a entrada do orifício for arredondada (b2) se a entrada tiver arestas vivas (b3) desconsiderando a perda de carga. Compare a vazão sem efeitos de atrito com a vazão incluindo os efeitos na saída. Dados: coeficiente k de perda de carga localizada: K entrada arredondada
entrada com canto vivo
. Identifique as hipóteses simplificadoras. Resp: a)
; b1)
; b2)
; b3)
A perda de carga provoca uma redução na vazão de 1,5% com entrada arredondada e 18,3 % com entrada de canto vivo.
Água é transportada para uma área residencial com vazão de
através de tubos de concreto de 70 cm de diâmetro interno, com rugosidade
e comprimento total de 1500 m . De modo a reduzir a potência de bombeamento, é proposto revestir a superfície interior da tubulação com um polímero de 2 cm de espessura e rugosidade
. Há a preocupação de que a redução do diâmetro do tubo a 66 cm e o aumento na velocidade média possa compensar qualquer ganho. Dados: densidade= 1000
viscosidade cinemática
. Determine o aumento ou a diminuição percentual da potência de bombeamento devido às perdas por atrito como resultado do revestimento dos tubos de concreto.
Adote como hipóteses simplificadoras:
(i) regime permanente e incompressível (ii) escoamento completamente desenvolvido (iii) perdas de carga localizadas desprezíveis.
Resp:
sem revestimento Hp=48,3 m Potência=709kW; com revestimento Hp=26,2 m Potência=385kW; decréscimo de com revestimento
Adote como hipóteses simplificadoras:
(i) regime permanente e incompressível (ii) escoamento completamente desenvolvido (iii) perdas de carga localizadas desprezíveis.
Resp:
sem revestimento Hp=48,3 m Potência=709kW; com revestimento Hp=26,2 m Potência=385kW; decréscimo de