Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 88

Água escoa a 10 L/min através de um tubo horizontal de diâmetro 15 mm. A queda de pressão ao longo de 20 m de tubo é 85 kPa. Calcule a perda de carga.

Passo 1

Considerando a Figura a seguir, este problema buscará obter a perda de carga ao longo do escoamento ilustrado.

Para o cálculo da perda de carga será utilizada a Equação de Energia aplicada entre as seções 1 e 2, conforme expressão:

p 1 ρ 1 g + α V 1 2 2 g + z 1 = p 2 ρ 2 g + α V 2 2 2 g + z 2 + H l t

Para a aplicação da equação apresentada, as seguintes hipóteses são necessárias:

- regime permanente ( ∂ / ∂ t = 0 );

- escoamento incompressível ( ρ 1 = ρ 2 ,   ) e de água ( ρ = 1000   k g / m ³ );

- fator de correção α ≈ 1,0 (o problema não especificou tal parâmetro, logo adotaremos o valor de 1, o qual é característico de escoamento turbulento em tubos);

- queda de pressão p 1 - p 2 = 85   k P a ;

- z 2 - z 1 = 0 (tubo horizontal);

- Q = 10   L / m i n ;

- tubo de seção constante ( V 1 = V 2 ).

Passo 2

A partir da Equação da Energia e buscando isolar o termo perda de carga:

p 1 ρ 1 g + α V 1 2 2 g + z 1 = p 2 ρ 2 g + α V 2 2 2 g + z 2 + H l t

H l t = p 1 ρ g - p 2 ρ g + α V 1 2 2 g - α V 2 2 2 g + z 1 - z 2

H l t = p 1 - p 2 ρ g + α V 1 2 - V 2 2 2 g + ( z 1 - z 2 )

Sabendo que p 1 - p 2 = ∆ p , V 1 = V 2 e que z 2 - z 1 = 0 :

H l t = ∆ p ρ g + α × 0 + 0

Logo a perda de carga é dada por:

H l t = ∆ p ρ g

Passo 3

Utilizando os parâmetros numéricos conhecidos:

H l t = ∆ p ρ g

H l t = 85 × 10 3 1000 × 9,81

Assim, a perda de carga é de:

H l t = 8,67   m

Resposta

H l t = 8,67   m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Para o escoamento laminar plenamente desenvolvido através de um canal entre placas paralelas, o componente na direção x da equação do momento tem a forma: μ d 2 u d y 2 = d p d x = c o n s t a n t e O
Considere água pressurizada, óleo de motor (não usado) e NaK ( 22 % / 78 % ) escoando em um tubo com 20 mm de diâmetro. Determine a velocidade média, o comprimento de entrada fluidodinâmico e o compri
Glicerina a 40 ° C com ρ = 1,252k g / m 3 e μ = 0,27k g / m . s escoa através de um tubo suave horizontal com 5c m de diâmetro e velocidade média de 3,5m / s . Determine a queda de pressão por 10m do
Considere o escoamento laminar de um fluido através de um canal quadrado com superfícies suaves. Agora a velocidade média do flúido é dobrada. Determine a variação da perda de carga do fluido. Conside
Repita o Problema 8 - 33 para um tubo de raio interno de 7c m .