Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 182
Derivados de petróleo são transportados a longas distâncias por uma tubulação como, por exemplo, a tubulação do Alasca (veja o Exemplo 8.6). Estime a energia necessária para bombear um derivado de petróleo típico, expressa como uma fração da energia transportada por toda a tubulação. Enuncie e critique suas hipóteses claramente.
Passo 1
Neste problema será avaliado o problema 8.6, definindo a energia necessária para o bombeamento de petróleo.
Como hipótese e dados do enunciado tem-se que;
- regime permanente ();
- vazão:
- ;
- ;
- potência requerida/necessária na bomba: ;
- comprimento da tubulação: .
Passo 2
Para calcular a energia necessária para bombear o petróleo (a partir da potência da bomba) como fração da energia transportada na tubulação é necessário definir a energia em trânsito na tubulação.
A energia transportada pela tubulação pode ser obtida considerando a energia contida no petróleo.
É sabido que a energia por unidade de massa () contida no petróleo é de:
Logo, é possível calcular a energia transportada ao longo da tubulação em análise a partir da expressão:
O fluxo de massa () pode ser calculado como:
Logo, o fluxo de massa vale:
Então, a energia transportada na tubulação vale:
Passo 3
Conhecida a energia transpostada na tubulação, a energia necessária para bombear um derivado de petróleo típico, expressa como uma fração da energia transportada por toda a tubulação pode ser expressa por: