Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 110
Um tubo que transporta óleo a a uma taxa de , se divide em dois tubos paralelos feitos de aço comercial que se reconectam a jusante. O tubo tem de comprimento e diâmetro de enquanto que o tubo tem de comprimento e diâmetro de . As perdas menores são consideradas desprezíveis. Determine a vazão através de cada um dos tubos paralelos.
Passo 1
Bom, pessoal, nesse exercício queremos saber qual a razão entre as vazões nos dois tudos.
Lembrando que para a temperatura de , temos: , e a rugosidade do tubo de .
Passo 2
Quando temos tubos paralelos, a perda de carga deve ser igual nos dois tubos, uma vez que o diferencial de pressão e as pressões nas junções e são iguais. A vazão total é dada pela soma das vazões individuais, assim temos:
A rugosidade dos tubos sobre o diâmetro é:
Calculando o numero de Reynolds:
Passo 3
Agora com essas equações, vamos determinar outra expressão para o fator de atrito, sabendo que:
Assim, para o tubo 1:
E, para o tubo :
Passo 4
Agora, através da perda de carga, podemos substituir o fator de atrito:
Resolvendo isso a mão, é muito trabalhoso e demorado, portanto usa-se um software como o EES e obtêm-se a seguinte resposta:
e
Comprovamos que esta certo somando as vazões, sendo equivalente a vazão total .
Prontinho!!
Resposta
e