Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 109
Um difusor cônico, com 150 mm de comprimento, é usado para expandir um tubo de um diâmetro de 50 mm para um diâmetro de 89 mm. Para uma vazão de água de 47 L/s, estime o aumento na pressão estática. Qual é o valor aproximado do coeficiente de perda?
Passo 1
Neste problema é exigido o aumento de pressão e o coeficiente de perda, o que exigirá o uso de diferentes expressões.
Sabe-se a partir da Eq. 8.44 que:
Já pela Eq. 8.42 é conhecido:
Sendo que:
Ainda é sabido que:
E pela Eq. 8.41 que:
Como parâmetros foram fornecidos:
- ;
- ;
- ;
- .
Passo 2
O aumento de pressão pode ser escrito da partir de:
Passo 3
Igualando as expressões que representam :
Sabendo a expressão de , então:
Logo o coeficiente de perda é dado por:
Passo 4
Calculando a velocidade a partir da vazão:
Com os valores fornecidos no enunciado:
Passo 5
É necessário obter o parâmetro , para isso será utilizada a Figura 8.16 sendo necessários os parâmetro e .
O parâmetro para os dados conhecidos é igual a:
O parâmetro é dado por:
Então, pela Figura 8.16:
Passo 6
Conhecidos e , o aumento de pressão é calculado como:
Passo 7
O coeficiente de perda é dado por: