Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 160
An instrument popular in the beverage industry is the target fl owmeter in Fig. P6.160. A small fl at disk is mounted
in the center of the pipe, supported by a strong but thin rod.
(a) Explain how the fl owmeter works. (b) If the bending
moment M of the rod is measured at the wall, derive a formula for the estimated velocity of the flow. (c) List a few
advantages and disadvantages of such an instrument.
Passo 1
Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊
A Fig.1 mostra um medidor de vazão alvo que é um instrumento popular na indústria de bebidas.
a) O fluxo é medido pela força de arrasto exercida pelo fluido no alvo que está suspenso no centro do tubo. Essa força é proporcional ao quadrado da velocidade do fluxo.
Portanto,
Passo 2
b) O momento de flexão , da haste é dado por,
Aqui, é o raio do tubo e é a força de arrasto dada por,
Aqui, é o coeficiente de descarga, é a área do disco alvo e é a densidade do fluido. Agora, substituímos na equação (1),
Portanto, a velocidade do fluxo é .
Passo 3
c) Vantagens deste instrumento:
i) Baixo custo
ii) Simples
iii) Compatível para variedade de fluidosiv) Pode medir o fluxo para quaisquer direções
Desvantagens deste instrumento:
i) A calibração deve ser verificada
ii) A precisão não é tão boa para baixas velocidades. iii) O fluido pegajoso pode revestir o disco causando alteração na calibração. iv) A força de arrasto pode causar perda de cabeça de tubo.
Resposta
Resposta nos passos.