Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 93
No Exemplo 6.6, de Moody, o tubo de ferro fundido asfaltado de 150 mm de diâmetro e 60 m de comprimento apresenta uma queda de pressão em torno de 13400 N/ quando a velocidade média é 1,8 m/s. Compare isso com um tubo anular de ferro fundido de 150 mm de diâmetro interno, à mesma velocidade média anular de 1,8 m/s. (a) Qual diâmetro externo faria o escoamento ter a mesma queda de pressão de 13400 N/? (b) Como as áreas das seções transversais se comparam e por quê? Use a aproximação de diâmetro hidráulico.
Passo 1
Opa, mais uma pra gente! Bora lá!
Temos desse exemplo que . Para a água, e . O diâmetro hidráulico é dado por , em que , logo a perda de carga:
Não sabemos e nem . Vamos usar a correlação do fator de atrito, teremos:
em que,
Passo 2
Bora resolver pelo Solver do Excel as duas equação simultaneamente, tendo , teremos:
Já descobrimos (a).
Passo 3
Temos que:
O tubo anelar tem mais área que a parede, assim, mais fricção, logo precisaríamos de mais área para corresponder a pressão.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)