Metano (CH4) escoa por um tubo isolado de 15 cm de diâmetro com f = 0,023. As condições de entrada são de 600 kPa, 100ºC, e uma vazão em massa de 5 kg/s. Qual comprimento de tubo (a) bloqueará o escoamento, (b) aumentará a velocidade em 50% ou (c) diminuirá a pressão em 50%?
Passo 1
Bora pra mais uma!
Para o metano, da tabela A.4, temos k=1,32 e R=518J/kgK. Calculemos então a densidade, a velocidade e o numero de Mach:
- Agora, temos que calcular as relações de fricção entre tubos, (Equação 9.66 e 9.68) para k=1,3. Precisamos de na entrada, Ma=0,18:
- Primeiro encontramos e incrementamos 50% para encontrar as novas condições:
Daí:
Passo 2
Então
Da tabela B, obtemos o novo número de Mach:
Então, a velocidade aumenta em 50% quando
Passo 3
Por fim, vamos encontrar a relação e diminui-la em 50% para encontrar o comprimento do tubo necessário:
Diminuindo em 50%:
Então encontramos a relação do comprimento
Resposta
- 128m
- 80m
- 105m