Os tanques A e D são de grande dimensões e o tanque C é de pequenas dimensões, mas o nível (4) permanece constante. A bomba B, que tem , recebe 11 kW do motor elétrico e tem carga manométrica de 20 m. Determinar:

a) o tipo de máquina M e sua carga manométrica;

b) a vazão no trecho (4)-(5) (L/s);

c) a vazão que passa na bomba B (L/s);

d) a cota z (m).

Dados: .

Vamos começar o exercício analisando a relação entre os pontos 1 e 2, sabemos que a vazão nesses pontos devem ser iguais, então:

Substituindo os valores conhecidos:

Agora, vamos aplicar o equilíbrio de cargas entre os pontos 1 e 2:

Agora vamos isolar a carga da máquina:

Agora, já vimos que então o termo anterior de velocidade é negativo, e como podemos ver pelos manômetros da figura nos pontos 1 e 2, sabemos que , então o termo será negativo, o que quer dizer que o fluido fornece energia para a máquina, então, nesse caso, temos uma turbina.

Agora podemos escrever a equação de equilíbrio de carga entre os pontos 0 e 3:

Agora, substituindo os valores conhecidos:

Essa será nossa equação 1. Agora, voltando a equação obtida do equilíbrio entre os pontos 1 e 2:

Podemos substituir a relação obtida para e também a diferença de pressão aferida pelo manômetro da figura (lembrando do sinal negativo já que a máquina é uma turbina):

Como 2 e 3 possuem a mesma vazão e mesmo diâmetro, então , então, substituindo a equação 1 a essa equação, temos:

Então, retornando a equação da carga da máquina, temos: