Uma vazão em massa de 0,1   k g / s de vapor saturado de R - 134 a deixa o evaporador de uma bomba de calor a 10 ° C . Qual é o menor diâmetro de tubo que pode ser utilizado, neste local, se a velocidade máxima aceitável para este escoamento for igual a 7   m / s ?

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

O exercício nos pede para determinar o menor diâmetro de tubo que pode ser utilizado para manter a velocidade do escoamento máxima de 7   m / s .

Bom... Temos a seguinte equação que nos dá a área da seção tubular em um escoamento:

A = v ⋅ m ˙ V

Onde:

  • v = v o l u m e   e s p e c í f i c o .
  • m ˙ = t a x a   d e   f l u x o   d e   m a s s a .
  • V = v e l o c i d a d e   d e   e s c o a m e n t o .
  • A = á r e a   d a   s e ç ã o .

A taxa de fluxo é de m ˙ = 0,05   k g / s . Então precisamos descobrir o volume específico do escoamento para descobrir a área da seção da tubulação descobrindo assim o diâmetro.

Passo 2

Temos como fluido de trabalho o R - 134 a a uma temperatura de 10 ° C . Analisando a tabela de propriedades termodinâmicas para o R - 134 a na forma de vapor saturado a 10 ° C , temos que:

v = 0,04945   m 3 / k g

A área será:

A = v m ˙ V

A = 0,04945 ( 0 , 1 ) 7

A = 7,0643 ⋅ 10 - 4   m 2

A área é dada por:

A = π 4 d 2

Portanto, temos que o diâmetro será:

d = 4 A π

d = 4 7,0643 ⋅ 10 - 4 π

d = 0,03   m

Ou:

d = 30   m m

Resposta

d = 30   m m

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