8.200 Água a 10°C escoa em regime permanente através de um venturi. A pressão a montante da garganta é 200 kPa (manométrica). O diâmetro da garganta é 50 mm; o diâmetro a montante é 100 mm. Estime a máxima vazão que pode passar por esse dispositivo sem cavitação.

Passo 1

A vazão será dada pela seguinte relação:

m a t u a l = C . A t 1 - β 4 . 2 ρ Δ p  

Passo 2

Calculando as áreas, β e a pressão:

A t =   π . D t 4 = 1963   m m 2

A 1 = π . D 1 4 = 7854   m m 2

β = D t D 1

p 1 = p a t m + p 1 g a r g = 301   k P a

Passo 3

A pressão mínima aceitável na garganta é a de satuação:

P s = P c = 1.23   k P a

Δ p = p 1 - p g = 301 - 1 = 300   k P a

Passo 4

Resgatando a equação inicial da vazão mássica e substituindo os valores:

m ˙ a t u a l = C . A t 1 - β 4 . 2 ρ Δ p = 49,2 k g s  

Passo 5

Para calcular a vazão volumétrica, é usado a seguinte relação:

Q = m t a x a ρ = 0,0492 m 3 s

Resposta

m ˙ a t u a l = 49,2 k g s  

Q = 0,0492 m 3 s

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