UPS – Mecânica dos fluidos – 2018.2 – P2. 2.3
Dois reservatórias de água abertos para a atmosfera são conectados por uma tubulação de mesmo material e diâmetro constante de 50 mm e uma máquina hidráulica M, garantindo-se um escoamento permanente, conforme esquematizado na figura abaixo. Os seguintes dados são fornecidos para essa instalação: , , , , , e . Pede-se:
- Calcular a carga da máquina e o tipo de máquina
Passo 1
Para calcular a carga da máquina e o tipo, a gente precisa fazer o balanço de energia em volta da máquina, certo?
O balanço é dado por:
Olhando para nosso problema, podemos ver que não há trabalho de eixo associado, portanto, , e a variação da altura manométrica é dada por
Beleza, o H3 a gente obteve lá no item 2.1, certo? Então vamos calcular o
Passo 2
O cálculo para H2 será dado por:
Vemos no desenho que
que calculamos também no item 2.1.
Tá, mas como vamos calcular essa pressão no ponto 2? Se liga que ali tem um tubo em U pra gente usar pra calcular essa pressão. Sabemos a altura e a altura de água que está dentro do tubo. Pela hidrostática, sabe-se que na mesma altura tem-se a mesma pressão, ou seja, vamos tomar os pontos 1 e 2 como na figura abaixo. Esses dois pontos terão pressões iguais.
1 2
Olhando para nosso problema, podemos ver que não há trabalho de eixo associado, portanto, , e a variação da altura manométrica é dada por
Beleza, o H3 a gente obteve lá no item 2.1, certo? Então vamos calcular o
Agora, podemos calcular
Passo 3
Temos então que e calculado no item 2.1. Logo,
Como , temos que essa máquina é uma boma!!