Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 99
Uma turbina de impulsão sob uma altura de carga líquida de 9,9 m foi testada para diferentes velocidades. As vazões e as forças de frenagem para a série de velocidade foram registradas:
Calcule e faça um gráfico da potência produzida e da eficiência da máquina em função da velocidade da turbina de água.
Passo 1
Tá legal! A primeira coisa é anotar os dados que iremos utilizar nos cálculos, temos a altura de carga líquida:
A densidade da água:
E o raio do rotor:
Passo 2
Agora vamos escrever as equações que vamos usar para fazer os gráficos, sabemos que o torque na turbina pode ser dado por:
E então, a potência pode ser escrita como:
Substituindo a relação para o torque nessa relação, temos:
E, por fim, a eficiência é dada por:
Substituindo a expressão encontrada para a potência, temos:
Passo 3
Vamos plotar primeiro o gráfico da potência em função da velocidade, onde a equação será:
Substituindo o valor constante de , temos:
Então, com os pontos dados no enunciado, temos:
Passo 4
Agora vamos plotar o gráfico da eficiência em função da velocidade, onde a equação será:
Substituindo os valores constantes de e , temos:
Então, com os pontos dados no enunciado, temos:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)