Se uma circulação K é adicionada ao escoamento de cilindro do Problema P8.43, (a) para que valor de K o escoamento começará a cavitar na superfície? (b) Em que local da superfície a cavitação terá início? (c) Para essa condição, onde se localizarão os pontos de estagnação?

Passo 1

Bora pra mais uma!

Lembrando-se do problema 8.43, onde P ∞ = 200 k P a e para água a 20 o C da tabela A-5 P v a p = 2337 P a .

(b) Da figura 8.10 a cavitação ocorrerá no ponto de menor pressão, que estará no ombro inferior, em θ = 270 o

(a) Usando a equação de Bernoulli para estimar a velocidade no ombro inferior, se a pressão lá for P v a p :

P o = 218000 P a = P v a p + ρ 2 V 2 s u p e r f í c i e

= 2337 P a + 998 k g m 3 2 - 2 6 m s s e n 270 o + K 0,5 m ²  

→ K c a v i t a ç ã o = 4,39 m 2 s .

(c) A localização dos dois pontos de estagnação são dadas pela equação 8.35:

s e n θ e s t a g n a ç ã o = K 2 U ∞ a = 4,39 m 2 s 2 6 m s 0,5 m = 0,732

↔ θ = 47 o e   133 o

Resposta

  1. K c a v i t a ç ã o = 4,39 m 2 s .
  2. Da figura 8.10 a cavitação ocorrerá no ponto de menor pressão, que estará no ombro inferior, em θ = 270 o
  3. θ = 47 o e   133 o
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