Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 106

O tubo de água na Figura P6.106 está inclinado para cima a 30 ° . O tubo é liso e tem 25 mm de diâmetro. A válvula globo flangeada está completamente aberta. Se o manômetro de mercúrio indica uma leitura de 178 mm, qual é vazão em L/s?

Passo 1

Bora pra mais uma!

Temos ρ a g u a = 998 k g m 3 ,   ρ h g = 13600 k g m   e     μ = 1,002 * 10 - 3 N s m 2 . E, para a válvula globo aberta, K = 13 . O comprimento do tubo e a mudança de elevação serão:

L = 3 m c o s 30 ° = 3,37 m ; Z 2 - Z 1 = 3 m * t a n g 30 ° = 1,53 m

A diferença da altura do manômetro informa a diferença de pressão entre o ponto inferior (2), e superior (1). Daí:

P 1 - P 2 = ρ h g - ρ a g u a g h + ρ a g u a g ∆ z

= 13600 - 998 k g m 3 9,8 m s 2 * 0,178 m + 998 k g m 3 * 9,8 m s 2 * 1,53 m = 36946,94 P a

Da equação de energia:

( P 1 - P 2 ) / ρ g = ∆ Z + h p + h a c e s s o r i o s

= 1,53 m + V 2 2 * 9,8 m s 2 * f * 3,37 m 0,025 m + 13 = 36946,94 P a 998 k g m 3 * 9,8 m s 2

Agora, vamos fazer um processo iterativo. Chute f = 0,02 , daí:

V = 1,67 m s

Calculemos um número de Reynolds:

R e = 998 k g m 3 * 1,67 m s * 0,025 m 1,002 * 10 - 3 N s m 2 = 42400

Daí, o novo f   para tubo liso é obtido no diagrama de Moody:

f 2 = 0,0217

Note que, ouve pouca variação do chute inicial, poderíamos repetir o processo e refinar ainda mais este valor, mas iremos utiliza-lo como convergido.

f 2 = 0,0217 → V = 1,659 m / s

Por fim, vamos calcular a vazão:

Q = V A = 1,659 m s π 4 * 0,025 2 = 8,144 * 10 - 4 m 3 s

Resposta

A vazão será 0,814L/s.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

O perfil adimensional de velocidade para escoamento laminar completamente desenvolvido entre placas paralelas infinitas, com a placa superior se movendo com velocidade constante U , é mostrado na Fig.
Considere o escoamento laminar, permanente, completamente desenvolvido de um líquido viscoso para baixo sobre uma superfície inclinada sem gradiente de pressão. O perfil de velocidade foi deduzido no
Um mancal de deslizamento selado é formado por cilindros concêntricos. O raio interno e o externo são 25 e 26 mm, respectivamente, o comprimento do mancal é 100 mm, e ele gira a 2800 rpm. A folga radi
Considere o escoamento laminar, permanente, completamente desenolvido de um fluido viscoso para baixo sobre uma superfície inclinada. A camada de líquido tem espessura constante, h . Utilize um volume
Líquido viscoso, com vazão volumétrica Q , é bombeado através da abertura central para dentro da folga estreita entre os discos paralelos mostrados. A vazão é baixa, de modo que o escoamento é laminar