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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 121

13-121 Água escoando em um canal largo a uma profundidade de escoamento de 45 cm e uma velocidade média de 8 m/s sofre um salto hidráulico. Determine a fração de energia mecânica do fluido dissipada durante esse salto. Resposta; 36,8 %

Passo 1

Vamos láa pra mais uma questão!!

Queremos a fração de energia mecânica do fluido dissipada durante o salto hidráulico, o que:

h L E s 1

Substituindo E s 1 :

h L E s 1 = h L y 1 1 + F r 1 2 2

Passo 2

Sabendo que h L é dado por:

h L = y 1 - y 2 + V 1 2 - V 2 2 2 g

Também não conhecemos y 2 nem V 2 , para isso usamos:

y 2 = 0,5   y 1 - 1 1 + F r 1 2

F r 1 é pode se calculado:

F r 1 = V 1 g y 1 = 8 9,81 × 0,45 = 3,808

Agora y 2 :

y 2 = 0,5 × 0,45 - 1 1 + 3,809 2 = 2,209   m

Agora usando a equação da continuidade:

V 2 = y 1 y 2 V 1 = 0,45 2,209 × 8 = 1,630   m / s

Passo 3

Agora sim, podemos calcular h L :

h L = 0,45 - 2,209 + 8 2 - 1,63 2 2 × 9,81 = 1,368   m

E finalmente....

h L E s 1 = 1,368 0,45 1 + 3,808 2 2

Achamos:

h L E s 1 = 0,369

Uhuuuul!!!

Resposta

h L E s 1 = 0,369

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