Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 53
Uma sonda estática de Pitot conectada a um manômetro de água é usada para medir a velocidade do ar. Se a deflexão (a distância vertical entre os níveis de fluido nos dois braços) for de , determine a velocidade do ar. Considere a densidade do ar como .
Passo 1
Fala aí galera, vamos para mais uma questão de Mecânica dos Fluidos.
Primeiramente, pegamos o ponto do lado da sonda, onde a entrada é paralela ao fluxo e está conectado ao braço estático da sonda estática de Pitot, e o ponto , na ponta da sonda, onde a entrada é normal ao fluxo e está conectada ao braço dinâmico da sonda estática de Pitot.
Observando que o ponto é um ponto de estagnação e, portanto, e , temos:
Com isso, podemos aplicar a equação de Bernoulli entre esses dois pontos, temos:
Passo 2
Então, o aumento de pressão na ponta da sonda estática de Pitot é dada pela mudança de pressão indicada pela coluna de água diferencial do manômetro, logo:
Passo 3
Por fim, vamos combinar as equações que encontramos nos passos 1 e 2 para obtermos a velocidade ar. Temos: