Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 56

A 4-ft-diameter fi nished-concrete sewer pipe is half full of

water. (a) In the spirit of Fig. 10.4a, estimate the speed of

propagation of a small-amplitude wave propagating along

the channel. (b) If the water is fl owing at 14,000 gal/min,

calculate the Froude number.

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

a) São dados que:

Diâmetro do tubo de esgoto, D = 4 f t largura do tubo na superfície livre, aceleração devido à gravidade, g = 32.2 f t / s 2

calcular a velocidade da onda para o tubo meio cheio,

V c   = g A b 0   = g π D 2 / 8 b 0

Aqui, diâmetro do tubo de esgoto D , largura do tubo na superfície livre b 0 , aceleração devido à gravidade g

V c   = 32.2 × π × 4 2 / 8 4   = 7.11 f t / s

Portanto, a velocidade da onda que se propaga ao longo do canal é 7.11 f t / s .

Passo 2

b) Volume vazão é,

Q   = 14000 g a l / m i n   = 14000 g a l m i n × 0.13368 f t 3 1 g a l × 1   m i n 60   s   = 31.192 f t 3 / s

Portanto, a velocidade do fluxo é,

V   = Q A   = 8 Q π D 2

Substituir 31.192 f t 3 / s para Q , 4 f t para D ,

V   = 8 × 31.192 π × 4 2   = 4.96 f t / s

Passo 3

Calcular o número Froude é,

F r = V V c

Substituir 7.11 f t / s para V c , 4.96 f t / s para V ,

F r   = 4.96 7.11   = 0.698

Portanto, o número de Froude é 0.698 .

Resposta

a) V c = 7.11 f t / s

b) F r = 0.698

Exercícios de Livros Relacionados

Modifique o Problema P10.59 da seguinte maneira: supondo novamente escoamento de aproximação uniforme subcrítico ( V 1 , y 1 ) , encontre (a) a vazão e (b) y 2 para o qual o número de Froude F r 2 na
Na Figura P10.62, considere V 0 = 5 m sey 0 = 1m . Se o escoamento sobre o topo da elevação for exatamente crítico F r = 1,0 ) , determine a altura h m á x á da elevação.
Um duto triangular de aço rebitado funciona parcialmente cheio como na Figura P10.56. Se a profundidade crítica for de 50 cm, calcule (a) a vazão crítica e (b) a declividade crítica.
Considere o canal em formato de V de ângulo arbitrário da Figura P10.41. Se a profundidade for y, (a) encontre uma expressão analítica para a velocidade de propagação c 0 de uma pequena onda de pertur
O escoamento uniforme da água em um canal largo de alvenaria com declividade de 0,02° ocorre sobre uma elevação de 10 cm como na Figura P10.59. Isso resulta em uma pequena depressão na superfície da á