Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 97

Foi proposta a utilização de tambores excedentes de óleo de 208 litros para fazer moinhos de vento simples em países subdesenvolvidos. (É uma turbina tipo Savonius simples). Duas configurações possíveis são mostradas. Estime qual seria a melhor, por quê, e quanto melhor? O diâmetro e o comprimento de um tambor de 208 litros são D = 610 mm e H = 737 mm.

Passo 1

Fala aí galera, vamos para mais um problema de mecânica dos fluidos. Primeiramente, sabemos que, por definição:

F A = C A 1 2 ρ V ² A

Agora, vamos aplicar o somatório de momentos para as duas configurações.

Portanto, para a primeira configuração:

∑ M = D 2 F u - D 2 F d = D 2 F u - F d  

Onde F u é a força na metade “de frente” para o vento e F D   é a força na metade “de costas” para o vento. Portanto:

∑ M = D 2 C A u 1 2 ρ V 2 A - C A d 1 2 ρ V 2 A = D 2 1 2 ρ V 2 A C A u - C A d  

Já para a segunda configuração:

∑ M = H 2 F u - H 2 F d = H 2 F u - F d

∑ M = H 2 C A u 1 2 ρ V 2 A - C A d 1 2 ρ V 2 A = H 2 1 2 ρ V 2 A C A u - C A d

Logo, como H > D ,   a segunda configuração será superior. A melhoria será dada por:

H - D D

Substituindo:

H - D D = 20,8 %

Resposta

Como H > D ,   a segunda configuração será superior. A melhoria será dada por:

H - D D = 20,8 %

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um avião tem 19.550k g de massa, uma asa de 20m de envergadura e uma corda média de 3m . Ao voar em ar de massa específica 0,5k g / m 3 , seus motores fornecem um empuxo de 12k N contra um coeficiente
Considere um vento a 20 ° C e 1a t m soprando sobre uma chaminé de 30m de altura e 80c m de diâmetro. Se a chaminé pode romper-se sob um momento fletor de 486k N . m na base, e seu coeficiente de arra
Uma partícula de poeira de massa específica 2.600k g / m 3 , suficientemente pequena para satisfazer a lei do arrasto de Stokes, deposita-se a 1,5m m / s em ar a 20 ° C e 1a t m . Qual é o seu diâmetr
No Problema F E 7.1 , se o coeficiente de arrasto baseado na área frontal for 0,5 , a que velocidade terminal uma esfera de alumínio ( d = 2,7 ) cairá em água parada?
Vento a 20 ° C e 1a t m sopra a 75k m / h sobre um mastro de 18m de altura e 20c m de diâmetro. O coeficiente de arrasto, baseado na área frontal, é 1,15 . Calcule o momento fletor induzido pelo vento