Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 176
Água para resfriamento de perfuratrizes de rocha é bombeada de um reservatório para um canteiro de obras, usando o sistema de tubos mostrado. A vazão deve ser de 38 e a água deve deixar o bocal de resfriamento (spray) a 37 . Calcule a mínima pressão necessária na saída da bomba. Estime a potência de acionamento requerida, sendo a eficiência da bomba de 70%.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem ?
Para a avaliação da profundidade, diferença de pressão e/ou perda de carga, sempre necessitaremos lembrar da equação da perda de carga:
Considerações:
Do problema, temos:
Obs: propriedades da água à , Tabela A.8 .
A perda de carga é representada pelas equações da perda de carga maior, considera-se o problema com 1 cotovelo e 2 cotovelos (de acordo com a figura do problema), e a equação das perdas menores, assim:
Passo 2
A velocidade média da água no tubo:
Sabe-se que o Re é dado por:
E que:
Utilizando a ferramenta Solve, do excel, é possível encontrar o valor correspondente de
Passo 3
Sabendo desses valores, a perda de carga pode ser calculada:
Da equação da energia, temos:
Passo 4
Sabendo disso, temos também que:
Substituindo os valores na equação:
E a pressão de saída da bomba pode ser expressa como:
Resposta
Portanto, a pressão da bomba deve ser
E a potência requerida: