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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 84

14-84 Um modelo era escala um para cinco de uma turbina d'água é testado em um laboratório a T - 20®C. O diâmetro do modelo é 8,0 cm, sua vazão é 17,0 m^/h, ele gira a 1.500 rpm e opera com uma carga líquida de 15,0 m. Ao seu ponto de melhor eficiência, ele fornece 450 W de potência de eixo. Calcule a eficiência da turbina-modelo. Qual o tipo mais provável de turbina que está sendo testado? Respostas: 64,9%, impulso

Passo 1

Bora pra mais uma questão de turbina!? Vamos nessa então!!

O problema da pra a gente as especificações de uma turbina e pede pra a gente calcular sua eficiência no seu melhor ponto de eficiência. Para isso usamos a seguinte fórmula:

η t u r b i n a = b h p ρ g H V ˙

Substituindo:

η t u r b i n a = 450   W 998 k g m 3 × 9,81 m s 2 × 15   m × 17 m 3 h 3600   s 1 h

Achamos:

η t u r b i n a = 0,649

Ou, podemos dizer também:

η t u r b i n a = 64 . 9 %

Passo 2

Agora queremos saber que tipo de turbina estamos lidando, para isso calculamos seu N S t :

N S t = ω b h p 1 2 ρ 1 2   g H 5 4

Precisamos calcular ω :

ω = 1 500 r o t m i n 2 π   r a d r o t 1 m i n 60   s = 157,1   r a d / s

Agora podemos substituir:

N S t = 157,1 r a d s × ( 450   W ) 1 / 2 998 k g m 3 1 / 2   9,81 m s 2 × 15   m 5 / 4 = 2,49

Podemos consultar a figura 14 - 108 do livro pra descobrir o tipo de turbina!!

Verificamos que essa é uma turbina de impulso!

Resposta

η t u r b i n a = 64.9 %

Turbina de impulso.

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