Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 109
Dois tubos com diâmetro e materiais idênticos estão conectados em paralelo. O comprimento do tubo A é o dobro do comprimento de tubo B. Assumindo que o escoamento seja completamente turbulento em ambos os tubos e, portanto, que o fator de atrito não dependa do número de Reynolds, e desprezando as perdas menores, determine a razão entre as vazões nos dois tubos.
Passo 1
Bom, pessoal, nesse exercício queremos saber qual a razão entre as vazões nos dois tudos.
Primeiramente, vamos considerar o seguinte diagrama, facilitando nossa compreensão:
Passo 2
Quando temos tubos paralelos, a perda de carga deve ser igual nos dois tubos, uma vez que o diferencial de pressão e as pressões nas junções e são iguais. Assim, podemos representar para os dois:
Como a vazão é dada através da velocidade pela expressão , logo:
Em se tratando de um tubo, podemos substituir a área:
Organizando:
Assim, podemos isolar a vazão:
Passo 3
Com a expressão final do passo , estabelecemos uma contante, para tratar da vazão em relação ao comprimento, logo:
Onde .
Voltamos lá no nosso diagrama e vamos relacionar as vazões em e . Como o comprimento do tubo é o dobro do comprimento de tubo , ou seja, , temos:
Prontinho!!