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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 173

Uma bomba impulsiona água a uma vazão constante de 11,3 k g s através de um sistema de tubos. A pressão na sucção da bomba é −17,2 kPa (manométrica). A pressão na descarga da bomba é 345 kPa (manométrica). O diâmetro do tubo de entrada é 75 mm; o diâmetro do tubo de saída é 50 mm. A eficiência da bomba é 70%. Calcule a potência requerida para acionar a bomba.

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:

h b o m b a =   P ρ +   V 2 2 + g z d e s c a r g a -           P ρ +   V 2 2 + g z s u c ç ã o

Neste problema, teremos que aplicar a equação em diferentes momentos e comparações.

Do problema, temos:

P s u c =   - 17,2   k P a     P d e s c = 345   k P a     D e n t = 75 m m     D s a í d a = 50 m m   m ˙ = 11,3   k g / s    

Sabemos que, para a velocidade de sucção:

V = 4 Q π D 2   →     V s = 2,5 m s

E para a descarga:

V d =   5,6 m s

Passo 2

Então:

h b o m b a = Δ P ρ + V d 2 - V s 2 2         e ��         W b o m b a = m b o m b a * h b o m b a

Temos então, que:

W b o m b a = m b o m b a * Δ P ρ + V d 2 - V s 2 2   1

Substituindo os valores na expressão 1:

W b o m b a = 11,3 * 345 + 17,2 999 + 5,6 2 - 2,5 2 2 = 145,97 W

Porém, o enunciado fala que a eficiência da bomba é de 70 %, então a potência requerida:

W r e q = W b o m b a η = 145,97 0,7 = 208,5   W

Resposta

Portanto, a potência requerida para a bomba é de :

W r e q = 208,5 W

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Na Figura P6.78, o tubo de conexão é de aço comercial de 6 cm de diâmetro. Calcule a vazão, em m 3 / h , se o fluido for água a 20°C. Qual é o sentido do escoamento?
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Repita o Problema 6.26 usando água a 20°C como fluido. É um pouco mais trabalhoso que o problema original, mas os conceitos básicos são exatamente os mesmos. Outra vez, despreze as perdas localizadas.
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