Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 117

Uma turbomáquina simples é constituída de um disco com dois dutos internos que saem tangencialmente através de seções quadradas, como na Figura P3.117. Água a 20°C entra perpendicularmente ao disco no centro como mostra a figura. O disco deve acionar, a 250 rpm, um pequeno dispositivo cujo torque resistente é 1,5 N.m. Qual é o fluxo de massa adequado, em kg/s.

Passo 1

Alô você! Simbora!

Contar um segredo pra você, essa questão é uma versão meio alterada do exemplo 3.15 do livro, da uma olhadinha lá que vamos usar umas coisinhas!

Na nossa questão, temos uma velocidade de torração constante, tendo em mente um retardo pelo torque, isso pode ser dado pela seguinte equação (do exemplo 3.15):

Passo 2

Galera, daí já conseguimos encontrar a velocidade de saída da água, porém para a vazão nos dois braços, ou seja, nas duas saídas, teremos:

Esse, se refere a área da saída para entrar no nosso disco.

Substituindo na nossa equação e colocando os valores:

Resolvendo, chegaremos a:

Passo 3

Para encontrar o fluxo mássico, basta fazer:

Substituindo,

Resposta

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