Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 29
Expresse a equação da energia unidimensional para o escoamento de canal aberto entre uma seção a montante e uma seção a jusante e explique como a perda de carga pode ser determinada.
Passo 1
Nessa questão nós temos que expressar a equação de energia unidimensional, 1-D, para fluxo em canal aberto e discutir sobre a perda de carga. Vamos lá!
Passo 2
A equação de energia unidimensional para o fluxo de canal aberto entre uma seção a montante (1) e a seção a jusante (2) é escrita como,
Onde é a profundidade do fluxo, é a elevação do fundo do canal e é a velocidade média do fluxo. A perda de carga devido a efeitos de atrito pode ser determinada a partir de,
Onde é o fator de atrito médio e é o comprimento do canal entre as seções 1 e 2.
Passo 3
A perda de carga é sempre positiva - nunca pode ser negativa, pois isso violaria a segunda lei da termodinâmica. Assim, a energia mecânica total deve diminuir a jusante no fluxo de canal aberto.