Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 131
Considere o escoamento de ar padrão a 0,6 m3/s. Compare a queda de pressão por unidade de comprimento de um duto redondo com aquela de dutos retangulares de razão de aspecto 1, 2 e 3. Considere que todos os dutos são lisos, com área de seção transversal de 0,09 m².
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:
Podemos ignorar as pequenas perdas no tubo
Simplificando a equação, temos:
Passo 2
E sabendo que:
Para encontrar o valor equivalente de D, podemos fazer a seguinte análise:
Da tabela A.7, temos o valor da viscosidade cinemática da água, para a descoberta do Re do problema:
Passo 3
Para tubo liso PVC,
Percebe-se que os dois tubos possuem escoamento turbulento, portanto:
)
Utilizando a ferramenta Solve do excel, foi possível determinar o fator de atrito:
Portanto:
Passo 4
Porém, devemos lembrar que, para um tubo retangular, têm-se a seguinte expressão para um diâmetro equivalente:
Onde P é o perímetro da área de seção transversal.
Fazendo manipulações matemáticas, temos que:
No caso 1: ra=1:
Então recebe o valor de:
Então, calculando de forma análoga a anterior, podemos descobrir o Re:
Utilizando a ferramenta Solve do excel, foi possível determinar o fator de atrito:
Portanto:
Passo 5
Para os casos seguintes, o raciocínio é o mesmo:
No caso 2: ra=2:
Então recebe o valor de:
Então, calculando de forma análoga a anterior, podemos descobrir o Re:
Utilizando a ferramenta Solve do excel, foi possível determinar o fator de atrito:
Portanto:
Passo 6
Para os casos seguintes, o raciocínio é o mesmo:
No caso 2: ra=3:
Então recebe o valor de:
Então, calculando de forma análoga a anterior, podemos descobrir o Re:
Utilizando a ferramenta Solve do excel, foi possível determinar o fator de atrito:
Portanto:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)