Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 43
Um tubo pitot-estático é usado para medir a velocidade do ar na condição-padrão em um ponto de escoamento. A fim de assegurar que o escoamento possa ser considerado incompressível para cálculos de engenharia, a velocidade deve ser mantida em 100 m/s ou menos. Determine a deflexão do manômetro, em milímetros de água, que corresponde a velocidade máxima desejada.
Passo 1
Vamos começar aplicando a equação de Bernoulli entre um ponto qualquer no escoamento (1) e na entrada do tubo de Pitot (2)
Nesse caso, sabemos que e na entrada no tubo de Pitot, ponto de estagnação, temos , então, substituindo os valores conhecidos:
Passo 2
Sabemos que a diferença de pressão apontada pelo manômetro pode ser escrita como:
Então, podemos igualar essa expressão à equação encontrada no passo 1, obtendo:
Isolando temos:
Passo 3
Substituindo os valores conhecidos na última equação do passo 2, conseguimos encontrar a deflexão de água no manômetro: