Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 61
Um bocal está acoplado na ponta de uma mangueira de incêndio com diâmetro interno . O bocal é de perfil liso e tem diâmetro de saída . A pressão de projeto na entrada do bocal é (manométrica). Avalie a máxima vazão volumétrica que este bocal pode fornecer.
Passo 1
Vamos começar esse exercício aplicando a equação de Bernoulli para o sistema entre a entrada do bocal (1) e a sua saída (2)
Como o enunciado não mencionou nada, podemos desprezar as diferenças entre as cotas e . Como nos foi dada a pressão manométrica e sabemos que a saída do bocal está exposta ao ambiente, então temos . Dessa forma, a equação se torna:
Passo 2
Agora, como sabemos que tudo que entra na seção 1 do bocal deve sair por 2, podemos aplicar a equação da continuidade, onde a vazão em 1 será igual a vazão em 2, dessa forma, temos:
Agora vamos substituir essa expressão para a equação da velocidade encontrada no passo 1, então temos:
E, finalmente, chegamos em:
Passo 3
Agora vamos substituir os valores conhecidos na última equação do passo 2:
Com isso conseguimos calcular a vazão do sistema através de: