Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 162
Suponha que você esteja projetando uma mesa de ar para hóquei. A mesa tem 0,91 x 1,83 m, com furos de 1,6 mm de diâmetro, espaçados de 25 mm, num arranjo de malha retangular (2592 furos ao todo). A velocidade do jato necessária em cada furo é estimada em 15,2 m/s. Sua tarefa é selecionar um soprador adequado para satisfazer os requisitos. Calcule a vazão volumétrica (em L/min) e o aumento de pressão (em kPa) exigidos do soprador. Sugestão: admita condições de estagnação para o ar contido no grande volume do duto de distribuição sob a superfície da mesa, e despreze as perdas por atrito.
Passo 1
Para encontrarmos a vazão volumétrica do soprador basta fazermos:
Onde e a área será a área dos furos:
Sendo assim:
Passo 2
Para calcular o aumento de pressão () do soprador basta aplicarmos bernoulli em um único furo, já que a pressão será a mesmo em todo o sistema.
Quando considerando apenas um furo podemos assumir que a diferença de altura sob (ponto 1) e sobre (ponto 2) a mesa é nula (), e que a velocidade sob a mesa é zero () como especificado na própria questão. A pressão sobre a mesa é a atmosférica ().
A equação de Bernoulli para está situação será: