Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 23

Óleo SAE 10 a 20°C escoa em um tubo vertical de 2,5 cm de diâmetro. Verifica-se que a pressão é constante em todo o fluido. Qual é a vazão de óleo em m³/h? O escoamento é para cima ou para baixo?

Passo 1

E aí, gente!! Tudo bem? Então vou mostrar pra vocês que mecânica dos fluidos não é nem de longe um bicho de 7 cabeças (nem de perto também)!

Se a velocidade na calha (na superfície da calha) for negligenciada, a equação de energia pode ser reduzida como?

p 1 ρ g + V 1 2 2 g + z 1 = p 2 ρ g + V 2 2 2 g + z 2 + h f

Vamos tentar imaginar nosso tubo?

Então a gente observa que as velocidades nos dois pontos serão iguais, pois elas estão passando pelo mesmo tubo com mesmas dimensões de área transversal. Além disso, as pressões nos pontos 1 e 2 serão iguais a atm. Isso reduz nossa equação em:

h f = z 1 - z 2 > 0 ,   p o r   d e f i n i ç ã o  

Então temos que o escoamento está descendo!!!!

Passo 2

Enquanto o escoamento desce, a queda de pressão se dará exatamente pelo atrito do fluido com as paredes do tubo, certo? Então assumindo um escoamento laminar a gente pode dizer que:

h f = 128 μ L Q π ρ g d 4

Q = π ρ g d 4 h f 128 μ L

Mas quem é nosso h f nesse caso, bem se você perceber bem ao assumirmos escoamento laminar, temos que h f = Δ z = L

Q = π ρ g d 4 128 μ = π 870 9,81 0,025 4 128 0,104 = 7,87   x   10 - 4 m 3 s = 2,8 m 3 h

Resposta

Q = 2,8 m 3 h   e   o   e s c o a m e n t o   é   p a r a   b a i x o  

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Qual é a ação da temperatura na espessura da camada limite laminar?
Demonstre, que para uma superfície permeável, v p ≠ 0 , ou seja, v ​ y = 0 ≠ 0 , que uma das condições de contorno para a equação de Blasius é: n = 0 → f p = - 2 v p U ∞ R e x 1 2
Como você espera que venha ser o efeito da turbulência na transferência de massa?
A gas at 208C and 1 atm fl ows at 6 ft/s past a thin flat plate.At x 5 3 ft, the boundary layer thickness is 0.052 ft.Assuming laminar fl ow, which of the gases in Table A.4 isthis likely to be?
Fluid flows steadily, at volume rate Q, through a large horizontal pipe and then divides into two small pipes, thelarger of which has an inside diameter of 25 mm and carries three times the fl ow of t