Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 165
Uma nova instalação industrial requer uma vazão de água de 5,7 . A pressão manométrica na tubulação principal de água, localizada na rua à 50 m da fábrica, é 800 kPa. O ramal de alimentação exigirá a instalação de 4 cotovelos em um comprimento total de 65 m. A pressão manométrica requerida na fábrica é 500 kPa. Que bitola de tubo de ferro galvanizado deve ser empregada?
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem ?
Para a avaliação da profundidade, diferença de pressão e/ou perda de carga, sempre necessitaremos lembrar da equação da perda de carga (ou equação da energia):
Consideremos:
;
;
As perdas de carga serão representadas pela eq da perda de carga maior, da tubulação e dos 4 cotovelos:
Passo 2
Do problema, temos:
Obs: propriedades da água à , Tabela A.10 .
Façamos a análise do primeiro tubo: Assim, a equação da energia, de forma simplificada, fica:
Vale lembrar que:
Substituindo na equação 1:
Como D é ainda desconhecido:
Sabe-se também que o Re é dado por:
E que:
Passo 3
Utilizando o excel, é possível realizar iterações, a partir da variação dos diâmetros comerciais (dados em polegadas), resultando na seguinte tabela:
Resposta
Para a pressão máxima exigida, pode ser observado que o diâmetro de 6 pol é o que se encaixa de melhor forma.