Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Brunetti - Mecânica dos Fluidos - Ed: 2º - Capítulo Exercícios Selecionados.- - Ex. 2
No processo de produção de um gás líquido, o gás entra pela tubulação com , , velocidade média na seção de e passa por um compressor e um resfriador, que provocam uma liquefação parcial. O gás líquido dirige-se para a seção , enquanto a fração gasosa é separada e desviada por , onde tem uma massa específica de e uma velocidade média na seção de . O gás líquido é bombeado entre e , onde adquire uma energia por unidade de peso de . Sendo o peso específico do gás líquido , qual a potência em que ele recebe da bomba? Dados: .
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
A equação da potência transmitida ai fluido pela bomba é dada por:
Como , temos que:
A vazão que atua na bomba é a do ponto que sai do separador, portanto, devemos encontrá-la.
Aplicando a equação da continuidade no separador, temos que:
A vazão mássica na entrada do separador é dada por:
Precisamos da massa específica no ponto .
Passo 2
Vamos utilizar o modelo de gás ideal:
Como:
E:
Temos que:
A vazão mássica no ponto é então:
Passo 3
Agora podemos encontrar a vazão mássica em :
Substituindo os valores, temos que:
Sabendo que a vazão mássica é o produto entre a vazão volumétrica e a massa específica:
Temos que:
Substituindo os valores, temos que:
Ou: