Mecânica dos Fluidos: Peso Combinado e Cavitação

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17/10/2022 16:25 Avaliação Final (Discursiva) - Individual
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Prova Impressa
GABARITO | Avaliação Final (Discursiva) - Individual
(Cod.:769638)
O conhecimento dos sistemas de unidades, fatores de conversão entre unidades e propriedades
dos fluidos são conhecimentos básicos importantes para a caracterização e aplicações da mecânica 
dos fluidos. Considere que o tambor ilustrado na figura é completamente enchido com água
(densidade igual a 998 kg/m³). Considerando que o tambor vazio possui uma massa de 30 kg, calcule 
o peso combinado do tambor e da água. Adote g=10 m/s².
Resposta esperada
Conforme imagem:
Minha resposta
Para calcularmos o peso total do tambor com água, necessitamos do volume, então: Volume do
líquido = (pi . D² /4) . h V = ( 3,1416 . 1m² ) / 4 . 2,5 m V = 1,9635 m³ Para determinarmos o seu
peso, teremos, densidade = peso / Volume, onde peso = densidade . volume: Peso = 1,9635 m³ .
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998 Kg/m³ Peso = 1'959,573 Kg Peso = 1'959,573 . 10 m/s² Peso = 19'595,73 N Para o tambor
podemos determinar seu peso considerando também o g = 10 m/s², teremos: Peso Tambor =
30Kg . 10 m/s², Peso tambor = 300N. Somando o Peso do tambor com o Peso líquido, teremos o
peso combinado: Peso total = 19'595,73 + 300, Peso total = 19'795,73 N.
Retorno da correção
Parabéns acadêmico, sua resposta se aproximou dos objetivos da questão, poderia apenas ter
apresentado mais argumentos acerca dos conteúdos disponibilizados nos materiais didáticos e
estudos. Observe que a resposta formulada por você contempla o esperado.
No escoamento de líquidos pode ocorrer a redução da pressão local na linha de sucção ou dentro 
da bomba centrífuga. Se a pressão na sucção reduzir a um valor abaixo da pressão de vapor 
(saturação) do líquido na dada temperatura, o líquido ferve e forma as bolhas de cavitação nestes 
locais. Estas bolhas sofrem colapso (implosão) quando atingem regiões de pressões maiores dentro da 
bomba, o que prejudica a operação do sistema e danifica a bomba. Com base no fenômeno de 
cavitação, defina e explique qual é o efeito da altura de sucção da bomba no cálculo do parâmetro 
NPSH disponível e o que pode ser executado para aumentar o valor do NPSH disponível com base na 
altura de sucção da bomba.
Resposta esperada
A altura de sucção da bomba se refere à distância da superfície livre do líquido que está sendo
captado até a entrada na flange da bomba. Esta altura pode ser positiva, nos casos em que o
reservatório se encontra acima do nível da bomba; ou negativa, nos casos em que o reservatório
se encontra abaixo do nível da bomba. 
Com o objetivo de aumentar o valor do NPSH disponível do sistema e evitar a ocorrência de
cavitação na bomba, podem ser adotadas algumas ações:
- Aumentar a pressão da coluna de líquido elevando a altura do reservatório de sucção acima do
nível da bomba.
- Baixar o nível da bomba, aproximando-a do reservatório de sucção (quando altura de sucção é
negativa).
- Aumentar o nível de líquido dentro do reservatório de sucção. 
Cada uma dessas alternativas deve ser analisada em termos econômicos e sua possibilidade de
execução de acordo com o layout da instalação do sistema de escoamento.
Minha resposta
Para aumentar o rendimento da bomba, e evitarmos a cavitação, devemos aumentar o diâmetro
da tubulação de sucção, assim como instalar a bomba com a menor altura possível de uma
captação negativa, assim como também evitar muitas conexões desnecessárias como luvas e
joelhos, aderindo a utilização de curvas que possuem uma perda menor, com isso a linha de
sucção tende a sofre menos perdas pelo atrito do líquido com a parede da tubulação. Aderindo a
esse aumento na secção do tubo, a passagem do líquido não sofre com o escoamento, assim
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como a preferencia de utilizar material não rugoso e tubulação nova , pelo fato das fogosas e
incrustações interferir pela sua alta rugosidade, aumentando o atrito interno do líquido.
Retorno da correção
Parabéns, acadêmico, sua resposta atingiu os objetivos da questão e você contemplou o esperado,
demonstrando a competência da análise e síntese do assunto abordado, apresentando excelentes
argumentos próprios, com base nos materiais disponibilizados. Observe que a resposta
formulada por você contempla integralmente o esperado.
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