Atividade de Aprendizagem - Aula 03 (1) (2)

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Mecânica dos Fluidos
Data: 19 /10/2021
Atividade de Aprendizagem 03
NOTA:
INSTRUÇÕES:
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1. Determine a diferença de pressão que existiria no ponto (1) entre dois sistemas como o exemplo acima em cujo ponto de entrada se considerasse uma entrada com cantos delgados em um caso, e em outro, uma entrada com cantos arredondados de acordo com a (Figura 3.6 da aula 03)?
 Entrada do escoamento. Entrada do escoamento.
Extremidade delgado , KL = 0,5 arredondada, KL =0,05
Como é alterada apenas a entrada do tubo, o total das perdas de carga normais (hN) continuam igual a 5.60 m já 
O total das perdas carga localizada ( hLOC=5,79m) é alterada pois devemos somar a perda de carga da entrada agora
Se a entrada for delgada com Kl = 0,5, temos: 
HLOC = KL × ( V2/2g) = 0,5 ×2,652 / ( 2 × 9,81 =0,179
hLOC = 0,179m
HL = HN + HLOC = 5.60M + 0,179m =11,569m
Sendo assim, p1= y (Z2+ hl) = 10000× (3+11,569) = 145 .690pa 
E se entrada for arredondada com KL = 0,05 temos 
HLOC = KL × ( v2 /2g) = 0,05 × 2,65² / ( 2× 9,81)= 0,018
HLOC = 0,018m 
HL= HN + HLOC = 5,60 M + 5,79 m + 0,018m = 11, 408m
É então temos a Nova pressão em (1) p1 = y (z2 + hl) = 10000 × (3 + 11 ,408 ) = 144.080 pa
Portanto se a entrada fosse delgada, a pressão em (1) seria 145.690 pa já se a entrada fosse arredondada a pressão 
Em (1) seria de 144.080 pa 
A diferença de 145.690 pa – 144.080pa = 1610pa 
2.De acordo com a figura que segue, determine a potência necessária à bomba para elevar água a 61 metros do reservatório 1 ao reservatório 2, por uma tubulação de ferro fundido, considerando as perdas de carga.
Considere: Q = 6 m3/min, r = 999 kg/m3 e m = 1,12.10-3 N.s/m2.
H = 61m 
Primeiramente iremos encontrar as perdas de carga normais sendo L ( m) = 152m
H,=F LV² 
 S2g
Para a velocidade v [m/s ) , fazemos v = Q =Q 
 A ttD²
 4
V= (6/60m³ /s ) / (3, 1415 x 0, 228² / 4m ² ) = 0, 1/0,0408 = 2,45 m/s
A rugosudade relativa do ferro fundido e/D = 0,26/228= 0,00114 ( adimensional)
O número de Reynolds é dado por Re= pVD
 M
Ré = ( 999kg /m³ ×2, 45 m/ ex 0,228 m ) /(1,12 ×10 -³ Ns/m² ) = 498 .251 = 5 x 10³ 
Pelo diagrama de moddy , vemos que fator de atrito f = 0,02
( assim sendo A perda de carga normal é HN = FLV2
 D2g
HN = 0,02 × [ 152M×(2,45M/S)²]/ [ 0,228M×2×9,81/S² ]= 18, 2476/ 4,4734=4,08M
HN =4,08M
 
 
Tabela de perdas de cargas localizada 
 Componente qualidade KL HLOC = KL• (V ² /2g) total de perdas 
 Válvula 1 1 5,0 1,53 1,54 
 Curva 4 1,5 0,46 1,84
 Entrada 1 0,8 0,25 0,25
 Saída 1 1,0 0,31 0,31 
Soma das perdas 3,93 
HL = HN + HLOC = 4,08 + 3, 93 = 8,01m
A equação de energia de mecânica p1 + v1 ² + z1 + hp- HT h² = p2 + v2² + z, 
 Y 2g y 2g
P1= p2 
V1=v2 
Z1 = 0 é z2 = 61m que é a diferença de altura entre 1e2 sem turbina ht=0
A equação mecanica é HP- hl =Z2 hp= 61+ 8,01=69,01W
Atividade de Aprendizagem 03: Mecânica dos Fluidos