Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 166
Um túnel de vento em circuito aberto admite ar padrão ao nível do mar e o acelera através de uma contração para dentro de uma seção de testes de 1 m por 1 m. Um transdutor diferencial montado na parede da seção de testes mede uma diferença de pressão de 45 mm de coluna d’água entre o exterior e o interior. Calcule (a) a velocidade na seção de testes em km/h e (b) a pressão absoluta no nariz frontal de um pequeno modelo montado na seção de testes.
Passo 1
Está é uma questão relativamente simples, vamos precisar apenas da equação de Bernoulli para resolvê-la.
Começando pela letra “a”, vamos considerar um ponto fora do túnel (ponto 1) e um ponto dentro do túnel na posição onde se encontrar o transdutor diferencial (ponto 2). Obviamente os pontos estão na mesma altura ().
No ponto 1 a pressão é a atmosférica e a velocidade é aproximadamente zero.
A equação de Bernoulli ficará da seguinte forma:
Isolando :
O exercício diz que a diferença de pressão entre o exterior e o interior é e a densidade do ar é .
Passo 2
Para a letra “b” vamos aplicar Bernoulli entre o mesmo ponto 1 da letra “a” e um ponto no nariz frontal onde o ar estagna (ponto 3). Obviamente os pontos estão na mesma altura ().
Uma outra informação é que , pois o ar se joga com o nariz frontal e para de se mover.
A equação de Bernoulli para esta situação será:
Ou seja, como o exercício pede a pressão absoluta em 3:
Resposta
Letra a) ;
Letra b) .