Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 39

Um piezômetro e um tubo de Pitot são colocados em uma tubulação de água horizontal com 3   c m de diâmetro, e a altura das colunas d'agua são medidas como 20   c m no piezômetro e 35   c m no tubo de Pitot (ambas medidos da superficie superior do tubo). Determine a velocidade no centro do tubo.

Passo 1

Bom pessoal, temos aqui mais um problema para encontrarmos a velocidade no centro do tubo, considerando as colunas.

Vamos montar um diagrama, estabelecendo dois pontos, o ponto 1 é distanciado do ponto 2 o qual se localiza na ponta do tubo de Pitot e é usado para medir o ponto de estagnação. Observe:

Esse ponto de estagnação é onde o fluido para totalmente, ou seja, V 2 = 0 e z 1 = z 2 .

Como estamos tratando de duas colunas diferentes, vamos expressar suas pressões de manômetro:

P 2 = ρ g h p i t o t e P 1 = ρ g h p i e z

Substituindo isso na equação do nosso amigo Bernou:

P 1 ρ g + V 1 2 2 g + z 1 = P 2 ρ g + V 2 2 2 g + z 2

P 1 ρ g + V 1 2 2 g = P 2 ρ g

Isolamos a velocidade:

V 1 = 2 ( P 2 - P 1 ) ρ ∴ V 1 = 2 ( ρ g h p i t o t - ρ g h p i e z ) ρ

Simplificando:

V 1 = 2 ρ g ( h p i t o t - h p i e z ) ρ         ∴         V 1 = 2 g ( h p i t o t - h p i e z )

Passo 2

Tendo a nossa expressão do Passo 1 , agora é só substituirmos os dados:

V 1 = 2 × 9,81 m s 2 × ( 0,35   m - 0,2   m )

V 1 = 1,72   m / s

Prontinho!!

Resposta

V 1 = 1,72   m / s

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um bocal é um dispositivo para medir a vazão em um tubo. Este bocal específico deve ser usado para medir um escoamento de ar com baixa velocidade para o qual a compressibilidade pode ser desprezada. D
Um escoamento incompressível, em regime permanente e sem atrito, da esquerda para a direita sobre um cilindro circular estacionário de raio a , é representado pelo campo de velocidade: V → = U 1 - a r
O campo de velocidade para uma fonte plana a uma distância h acima de uma parede infinita alinhada ao longo do eixo x foi dado no Problema 6.8. Usando os dados desse problema, trace um gráfico da dist
Um bocal de perfil aerodinâmico, com o diâmetro de saída d = 20m m , está acoplado a um tubo reto por meio de flanges. Água escoa no tubo de diâmetro D = 50m m , e o bocal a descarrega para a atmosfer
Água escoa em regime permanente através de um cotovelo redutor, conforme mostrado. O cotovelo é liso e curto e o escoamento acelera, de modo que o efeito do atrito é pequeno. A vazão em volume é Q = 2