Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 88
13-88 A água que escoa em um canal largo encontra uma saliência de 22 cm de altura no fundo do canal. Se a profundidade de escoamento for de 1,2 m e a velocidade de 2,5 m/s antes da saliência, determine se o escoamento é estrangulado sobre a saliência e discuta.
Passo 1
Vamos lá!! A gente quer saber se o escoamento é estrangulado ou não durante a saliência!
Pra começar vamos ver qual é o comportamento desse escoamento:
Opa, então o escoamento é subcrítico.
Lembrando que o estrangulamento acontece se . Então precisamos calcular esses carinhas!
Passo 2
Começando pela energia no ponto crítico:
Para calcular :
A vazão volumétrica é dada por:
Se substituirmos em podemos cortar o !!
Calculando :
Passo 3
Para calcular :
Opaa, precisamos de :
Agora achamos :
Analisando as energias a gente pode ter uma estranheza, afinal , e lembrando que é a energia mínima, então esse escoamento dessa forma é impossível, concorda?!
Então a gente pode dizer que siiim, tem um estrangulamento nesse escoamento!
Resposta
O escoamento é estrangulado!