Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 42

Em um sistema de aquecimento de ar, o ar aquecido a 40 ° C   e 105   k P a absoluta é distribuído através de um duto retangular de 0,2   m   × 0,3   m   feito de aço comercial a uma taxa de 0,5   m ³ / s . Determine a queda de pressão e a perda de carga através de uma seção de 40   m   de comprimento do duto.

Passo 1

Fala aí galera, partiu garantir aquele dezão em Mecflu. Primeiramente, vamos analisar alguns parâmetros importantes. O diâmetro hidráulico é dado por:

D h = 4 A s e ç ã o P

Onde A s e ç ã o   é a área da seção transversal e P   é o perímetro. Logo:

D h = 0,24 m

Já a velocidade média, é dada por:

V = V ˙ A = 0,5 0,3 × 0,2 = 8,333   m / s

Por fim, o número de Reynolds é dado por:

R e = ρ V D h μ = 121900

Como o número de Reynolds é maior que 4000, o escoamento é turbulento.

Passo 2

Agora, podemos determinar a rugosidade relativa do tubo. Ela é dada por:

ε D h = 4,5 × 10 - 5 0,24 = 1,875 × 10 - 4

Agora, vamos determinar o fator de atrito, pela equação de Colebrook:

1 f = - 2 log ⁡ ε D h 3,7 + 2,51 R e f

Esta equação é complexa, mas podemos usar o diagrama de Moody para achar o valor de f .   Usando algum software pra resolver a expressão ou usando o diagrama, encontraremos:

f = 0,01833

Logo, a queda de pressão no duto, a perda de carga e a potência de bombeamento necessária serão dados por:

∆ P = f   L D ρ V 2 2

h = ∆ P ρ g

W = V ˙ ∆ P    

Substituindo os dados encontrados e dados pelo enunciado:

∆ P = 124   P a

h = 10,8

W = 62 W

Resposta

h = 10,8

W = 62 W

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Estime o nível mínimo de água no tanque do Problema 8.115 de modo que o escoamento seja ainda turbulento.
Um sistema de água é usado em um laboratório para estudar escoamento em um tubo liso. Para atender uma faixa razoável, o número de Reynolds máximo no tubo deve ser 100.000. O sistema é abastecido a pa
Um experimento de bancada consiste em um reservatório com um tubo longo e horizontal de 500 mm de comprimento e diâmetro 7,5 mm ligado em sua base. O tubo sai de um tanque. O escoamento de água a 10°C
Uma piscina pequena é drenada usando uma mangueira de jardim. A mangueira tem 20 mm de diâmetro interno, uma rugosidade absoluta de 0,2 mm e 30 m de comprimento. A extremidade livre da mangueira está
Dados foram obtidos por medições em um trecho vertical de tubo de ferro galvanizado, velho e corroído, com diâmetro interno de 50 mm. Em uma seção a pressão era p1 = 750 kPa (manométrica); em uma segu