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Máscara Propriedades do Fluído Propriedades do Escoameto Conduto 1 Temperatura (°C) 20 Interno/Externo Diâmetro Pressão Atmosférica (Pa) 101325 Forçado/Livre Comprimento r0 H2O (Kg/m³) 1000 Permanente/Transiente Vazão g (m/s²) 9.8 Laminar/Turbulento Rugosidade r (kg/m³) 998.29204 Uni/Bi/Tridimensional Temperatura µ Viscosidade Dinamica(N*s/m²) 1.01E-03 Compressível/Incompressível Ks densidade 0.99829204 Viscoso/Inviscido Cota 1 g (N/m³) Peso especifico 9783.261992 Cota 2 ν (m²/s) Viscosidade 1.01E-06 Carga Piezométrica Carga Cinética Diferença de cota Área 0 Velocidade 0 Comportas Reynolds 0.00E+00 f - Fator Perda de Carga LAM 0.00E+00 f - Fator Perda de Carga TURB 0 Forma retangular Perdas Distribuidas 0 Diâmetro (m) 0 Perdas Locais 0 b (m) Perdas Totais 0 h (m) aCG (m) θ (graus) hcg Área (m²) 0 aCP (m) 0 k (m4) 0 Ioy (m4) 0 ICG (m4) 0 CG (m) 0 Empuxo (Pa) 0 Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Comportas Propriedades do Fluído circular retangular Temperatura (°C) 20 TRIANGULO triangular Pressão Atmosférica (Pa) 101325 CO 1 elíptico r0 H2O (Kg/m³) 998.2 CA 1 semi-circular g (m/s²) 9.78 HIPO 1.4142135624 r (kg/m³) 996.495114328 µ Viscosidade Dinamica(N*s/m²) 1.01E-03 densidade 0.99829204 g (N/m³) Peso especifico 9745.7222181278 ν (m²/s) Viscosidade 1.01E-06 FORÇAS HORIZONTAIS SE ANULAM Superfície Submersa Força TRIANGULAR COMPONENTE VERTICAL Forma semi-circular Forma triangular Diâmetro (m) Diâmetro (m) base (m) base (m) h (m) h (m) aCG (m) = Ycg aCG (m) = Ycg θ (graus) ATAN(I4/I5)*(180/PI()) θ (graus) Distancia até o começo da figura Distancia até o começo da figura hcg (C20)*SIN(C21*PI()/180) hcg Área (m²) 0 Área (m²) 0 Ycg (da figura) 0 Ycg (da figura) 0 aCP (m) 0 aCP (m) 0 k (m4) 0 k (m4) 0 Ioy (m4) 0 Ioy (m4) 0 ICG (m4) 0 ICG (m4) 0 CG (m) 0 CG (m) 0 Empuxo (Pa) 0 Empuxo (Pa) 0 densidade 0.9494846836 0.95 densidade 0.95 Empuxo vertical 0 Empuxo vertical Aplicação CP Aplicacao CP Peso 0 0 Peso ???? CG ??? aplicacao 0.3333333333 CG Momento 0 Ernesto Ferreira: Altura desde a superficie até o Centro de Gravidade da Placa Ernesto Ferreira: no semi-circuo é medido de baixo para cima; é o mesmo valor para 1/4 circulo Ernesto Ferreira: reta na direção da placa até a superficie Ernesto Ferreira: reta na direção da placa até a superficie Ernesto Ferreira: Altura desde a superficie até o Centro de Gravidade da Placa Ernesto Ferreira: no semi-circuo é medido de baixo para cima Condutos Propriedades do Fluído Conduto 1 *1000 Temperatura (°C) 20 Pressão Atmosférica (Pa) 101325 Diâmetro 0 r0 H2O (Kg/m³) 1000 Comprimento g (m/s²) 9.77 Vazão 0 r (kg/m³) 998.29204 Rugosidade 0 µ Viscosidade Dinamica(N*s/m²) 1.01E-03 Temperatura densidade 0.99829204 Ks g (N/m³) Peso especifico 8390 B7*B6 Cota 1 ν (m²/s) Viscosidade 0.00000101 Cota 2 Carga Piezométrica Carga Cinética Propriedades do Escoameto Diferença de cota 0 Área 0 Interno/Externo Velocidade 0 Forçado/Livre Reynolds 0.00E+00 Permanente/Transiente f - Fator Perda de Carga LAM 0.00000E+00 Laminar/Turbulento 0 f - Fator Perda de Carga TURB 0 Perdas Distribuidas LAM 0 Uni/Bi/Tridimensional Perdas DistribuidasTURB 0 Compressível/Incompressível Perdas Locais 0 Viscoso/Inviscido Perdas Totais 0 Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Série Propriedades do Fluído Conduto 1 Conduto 2 *1000 Temperatura (°C) 15 Diâmetro 0 Diâmetro 0 Pressão Atmosférica (Pa) 101325 Comprimento Comprimento r0 H2O (Kg/m³) 1000 Vazão (m3/s) 0 Vazão (m3/s) 0 g (m/s²) 9.78 Rugosidade 0 Rugosidade 0 r (kg/m³) 999.16557 µ Viscosidade Dinamica(N*s/m²) 1.14E-03 Ks Ks densidade 0.99916557 Cota 1 Cota 1 g (N/m³) Peso especifico 9771.8392746 Cota 2 Cota 2 ν (m²/s) Viscosidade 1.14E-06 Carga Piezométrica Carga Piezométrica Carga Cinética Carga Cinética Propriedades do Escoameto HP = Diferença de cota 0 HP = Diferença de cota 0 J (perda de carga / metro) 0 J (perda de carga / metro) 0 Interno/Externo Área 0 Área 0 Forçado/Livre Velocidade 0 Velocidade 0 Permanente/Transiente Reynolds 0.00E+00 Reynolds 0.00E+00 Laminar/Turbulento 0 f - Fator Perda de Carga LAM 0.00E+00 f - Fator Perda de Carga LAM 0.00E+00 Uni/Bi/Tridimensional f - Fator Perda de Carga TURB 0 f - Fator Perda de Carga TURB 0 Compressível/Incompressível Perdas Distribuidas LAM 0 Perdas Distribuidas LAM 0 Viscoso/Inviscido Perdas Distribuidas TURB 0 Perdas Distribuidas TURB 0 Perdas Locais 0 Perdas Locais 0 Perdas Totais 0 Perdas Totais 0 PERDA TOTAL 0 Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Paralelo Propriedades do Fluído Conduto 2 Temperatura (°C) 10 Pressão Atmosférica (Pa) 101325 Diâmetro 0 r0 H2O (Kg/m³) 1000 Comprimento TEM QUE SER ZERO! g (m/s²) 9.78 Vazão (m3/s) diferenca de HP entre 2 e 3 0 r (kg/m³) 999.73838 Rugosidade 0 µ Viscosidade Dinamica(N*s/m²) 1.31E-03 densidade 0.99973838 Ks g (N/m³) Peso especifico 9777.4413564 Cota 1 ν (m²/s) Viscosidade 1.31E-06 Conduto 1 Cota 2 Diâmetro 0 Carga Piezométrica Conduto 4 Comprimento Carga Cinética Propriedades do Escoameto Vazão (m3/s) HP = Diferença de cota 0 Diâmetro 0 Rugosidade 0 J (perda de carga / metro) 0 Comprimento Interno/Externo Área 0 Vazão (m3/s) Forçado/Livre Ks Velocidade 0 Rugosidade 0 Permanente/Transiente Cota 1 Reynolds 0.00E+00 Laminar/Turbulento 0 Cota 2 f - Fator Perda de Carga LAM 0.00E+00 Ks Uni/Bi/Tridimensional f - Fator Perda de Carga TURB 0 Cota 1 Compressível/Incompressível Carga Piezométrica Perdas Distribuidas LAM 0 Cota 2 Viscoso/Inviscido Carga Cinética Perdas Distribuidas TURB 0 HP = Diferença de cota 0 Perdas Locais 0 Carga Piezométrica J (perda de carga / metro) 0 Perdas Totais 0 Carga Cinética Área 0 HP = Diferença de cota 0 Velocidade 0 J (perda de carga / metro) 0 Reynolds 0.00E+00 Área 0 f - Fator Perda de Carga LAM 0.00E+00 Conduto 3 Velocidade 0 f - Fator Perda de Carga TURB 0 Reynolds 0.00E+00 Perdas Distribuidas LAM 0 Diâmetro 0.2909649849 f - Fator Perda de Carga LAM 0.00E+00 Perdas Distribuidas TURB 0 Comprimento 900 f - Fator Perda de Carga TURB 0 Perdas Locais 0 Vazão (m3/s) 0 E15-H6 Perdas Distribuidas LAM 0 Perdas Totais 0 Rugosidade 0.0005 0.5 Perdas Distribuidas TURB 0 Perdas Locais 0 Ks 0 Perdas Totais 0 Cota 1 0 Cota 2 0 Carga Piezométrica Perda total = 0 Carga Cinética HP = Diferença de cota 0 J (perda de carga / metro) 0 Área 0.0664922974 Velocidade 0 Reynolds 0.00E+00 f - Fator Perda de Carga LAM 0.00E+00 f - Fator Perda de Carga TURB 0 Perdas Distribuidas LAM 0 Perdas Distribuidas TURB 0 Perdas Locais 0 Perdas Totais 0 Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Caso Momento Propriedades do Fluído Temperatura (°C) 20 BLOCO A BLOCO B Pressão Atmosférica (Pa) 101325 Densidade da agua Densidade da agua 0.98 r0 H2O (Kg/m³) 998.2 Profundidade Profundidade 2 g (m/s²) 9.78 densidade BLOCO A densidade BLOCO A 1.9 r (kg/m³) 996.4951143 Base Base 2.9101244115 µ Viscosidade Dinamica(N*s/m²) 1.01E-03 Altura Altura 3 densidade 0.99829204 Coluna de agua Coluna de agua 3 g (N/m³) Peso especifico 9745.722218 Hcg Hcg 1 ν (m²/s) Viscosidade 1.01E-06 Area Area 8.7303732345 Volume Volume 17.460746469 Superfície Submersa COMPONENTE VERTICAL Forma semi-circular Diâmetro (m) base (m) PESO 0 PESO 323318.4111301499 h (m) Aplicação X 1.5 Aplicação X 1.4550622057 aCG (m) = Ycg θ (graus) Empuxo Vertical 0 Empuxo Vertical 166764.2331092352 Aplicação X 0 Aplicação X 1.5 Distancia até o começo da figura hcg Empuxo Horizontal 0 Empuxo Horizontal 57304.84664184 Área (m²) 1.570795 Aplicação Y 0 Aplicação Y 1 Ycg (da figura) 0.424413182 aCP (m) 0.63980182 Momento k (m4) 12.56636 -162997.204151667 Ioy (m4) 0.50249875 ICG (m4) 0.1098 CG (m) 0.39269875 Empuxo (Pa) 15308.53173 densidade 0.949484684 QUESTAO 1 1) a) verificar para a pior situação possivel, se a comporta em L irá girar (eixo de giro em A) b) caso a comporta tombe, qual seria o valor do massa especifica do Peso W para que esse giro fosse evitado? caracteristicas largura da comporta = 0,8 m desconsidere o peso da comporta densidade do fluido = 2,4 temperatura ambiente = 19,3ºC volume do peso W = 0.125 m³ aumente a figura para facilitar a visualização 1.a A pior situação é quando está cheio o reservatório Altura de coluna de agua = 0,99 Força HORIZONTAL Força VERTICAL Comportas Base 0.48 Carga triangular altura 0.99 Area 0.792 Propriedades do Fluído profundidade 0.8 EMPUXO 9206.3196087625 Forma retangular Volume 0.38016 Aplicação 0.33 Diâmetro (m) 0 Temperatura (°C) 19.3 b (m) 0.48 Pressão Atmosférica (Pa) 101325 PESO 8927.3402266788 h (m) 0.99 r0 H2O (Kg/m³) 1000 Aplicação 0.24 aCG (m) g (m/s²) 9.8 Momento tem q ser 0 θ (graus) r (kg/m³) 2396.2360173479 hcg µ Viscosidade Dinamica(N*s/m²) 2.46E-03 Peso: -2142.5616544029 Área (m²) 0.4752 densidade 2.3962360173 Empuxo: 3038.0854708916 aCP (m) 0 g (N/m³) Peso especifico 23483.1129700095 MOMENTO 895.5238164887 k (m4) 0.081675 ν (m²/s) Viscosidade 1.03E-06 Ioy (m4) 0.03881196 ICG (m4) 0.03881196 Densidade do fluido 2.4 a) CG (m) 0 A COMPORTA IRÁ GIRAR COM MOMENTO DE 895N.m Empuxo (Pa) 0 Para anular o momento do empuxo é preciso um momento de -895.5238164887 b) Massa especifica de 664,56kg/m3 0 Como a aplicação é feita em: 1.1 metros de distancia Tem-se que a força necessaria é -814.1125604443 Como o volume é 0.125 O Peso especifico esperado é 6512.9004835543 Massa especifica de 664.5816819953 QUESTAO 2 2) No sistema industrial abaixo, calcular a) a vazão passante no sistema considerando o registro 3 totalmente fechado. Comente o resultado. b) Qual o incremento de vazão se o registro gaveta 3 ficar 60% aberto ? c) qual seria o novo diâmetro do conduto 4, para aumentar a vazão em 15%? Considere o registro 3 60% aberto d) Qual seria vazão do sistema se um terceiro conduto exatamente identico ao conduto 3 (com registro 60% aberto) fosse instalado no distribuidor X? caracteristicas não considerar as perdas no distribuidor do paralelo (indicados pela letra X) indicar o número da singularidade ao lado da celula de Ks Agua 18.33 º C CONDUTO Comprimento Diâmetro Externo Material m mm 1 155.00 225.00 PEAD 2 68.00 200.00 PEAD 3 96.00 180.00 Fo Fo 4 110.00 200.00 PEAD Coeficiente de perda singular Tabela PEAD PE100 - PN10 Tabela FºFº Número Peça Ks 1 Entrada de tubulação Normal 0.50 DE Espessura da parede Rugosidade e (mm) DE Espessura da parede Rugosidade e (mm) 2 Entrada com bordos reentrantes 1.00 mm mm mm mm mm mm 3 Entrada Ajustada 0.06 140 8.3 0.01 140 5.8 0.1 4 Cotovelo 90° 1.00 160 9.5 0.02 160 6.0 0.2 5 curva 45º 0.70 170 10.1 0.05 170 6.2 0.3 6 Reg. Gaveta 100% aberto 0.16 180 10.7 0.05 180 6.4 0.4 7 Reg. Gaveta 80% aberto 0.38 200 11.9 0.07 200 6.4 0.4 8 Reg. Gaveta 60% aberto 1.00 225 13.4 0.08 225 6.5 0.5 9 Reg. Gaveta 40% aberto 3.80 250 14.9 0.1 250 6.5 0.5 10 Reg. Gaveta 20% aberto 22.00 280 16.6 0.1 270 6.6 0.5 11 registro Globo 100% 10.00 315 18.7 0.2 290 6.6 0.5 12 Valvula angular 2.00 355 21.1 0.2 300 6.7 0.6 13 valvula de pé com crivo 6.00 400 23.8 0.2 400 7.0 0.7 14 Saida da canalização 1.00 450 26.7 0.3 450 8.0 0.7 15 Válvula de retenção 6.80 500 29.7 0.3 500 9.0 0.7 2.a Propriedades do Fluído Conduto 1 Conduto 2 Conduto 4 O 3 ESTÁ FECHADO! Temperatura (°C) 18.33 Pressão Atmosférica (Pa) 101325 Diâmetro 0.2116 211.6 Diâmetro 0.1881 188.1 Diâmetro 0.1881 r0 H2O (Kg/m³) 1000 Comprimento 155 Comprimento 68 Comprimento 110 g (m/s²) 9.8 Vazão (m3/s) 0.1131505221 113.1505220858 Vazão (m3/s) 0.1131505221 Vazão (m3/s) 0.1131505221 r (kg/m³) 998.6159819821 Rugosidade 0.00008 0.08 Rugosidade 0.00007 0.07 Rugosidade 0.00007 0.07 a) µ Viscosidade Dinamica(N*s/m²) 1.05E-03 Observações densidade 0.998615982 Ks 1.56 Ks 0.54 Ks 7 A perda total tem de ser igual a Diferença de cota (por bernoulli) +v2/2g (v de saída) [esse ultimo valor é desprezível] g (N/m³) Peso especifico 9786.4366234249 Cota 1 61.38 Cota 1 0 Cota 1 0 Assim encontrei a velocidade do escoamento para o caso de 3 fechado ν (m²/s) Viscosidade 1.05E-06 Cota 2 0 Cota 2 0 Cota 2 34.56 Velocidade = 0,113m3/2 Se percebe que há uma grande perda de energia por conta dos Ks existentes; reduzindo assim as velocidades; boa parte dos Ks são causados por curvas abruptas e registros fechados, além - é claro- do atrito existente (Principalmente do FoFo). Carga Piezométrica Carga Piezométrica Carga Piezométrica Fica recomendado o uso do PEAD e de equipamentos com menor inclinação Carga Cinética Carga Cinética Carga Cinética Propriedades do Escoameto HP = Diferença de cota 61.38 HP = Diferença de cota 0 HP = Diferença de cota -34.56 Por estarmos trabalhando com um conduto em série, as vazões são iguais em todos os condutos J (perda de carga / metro) 0.396 J (perda de carga / metro) 0 J (perda de carga / metro) -0.3141818182 Interno/Externo Área 0.0351658572 Área 0.0277886515 Área 0.0277886515 Forçado/Livre Velocidade 3.2176244552 Velocidade 4.0718248612 Velocidade 4.0718248612 Permanente/Transiente Reynolds 6.47E+05 Reynolds 7.28E+05 Reynolds 7.28E+05 Laminar/Turbulento TURBULENTO f - Fator Perda de Carga LAM 9.89E-05 f - Fator Perda de Carga LAM 8.79E-05 f - Fator Perda de Carga LAM 8.79E-05 Uni/Bi/Tridimensional f - Fator Perda de Carga TURB 0.0166143162 f - Fator Perda de Carga TURB 0.0164766105 f - Fator Perda de Carga TURB 0.0164766105 Compressível/Incompressível Perdas Distribuidas LAM 0.038263598 Perdas Distribuidas LAM 0.0268825518 Perdas Distribuidas LAM 0.0434864808 Viscoso/Inviscido Perdas Distribuidas TURB 6.428551717 Perdas Distribuidas TURB 5.0386025434 Perdas Distribuidas TURB 8.1506805849 Perdas Locais 0.8240228128 Perdas Locais 0.4567892428 Perdas Locais 5.9213420358 Perdas Totais 7.2525745297 Perdas Totais 5.4953917862 Perdas Totais 14.0720226207 Conduto 3 Diferença de HP 0 Perda total Diâmetro 0.1736 26.8199889367 Comprimento 96 Vazão (m3/s) 0 Rugosidade 0.0004 0.4 QUEDA: 26.82 V2/2g 0.0006532164 0 Ks 3.1 Cota 1 0 erro 0.0000110633 Cota 2 0 Carga Piezométrica Carga Cinética HP = Diferença de cota 0 J (perda de carga / metro) 0 Área 0.023669513 Velocidade 0 Reynolds 0.00E+00 f - Fator Perda de Carga LAM 0.00E+00 f - Fator Perda de Carga TURB 0 Perdas Distribuidas LAM 0 Perdas Distribuidas TURB 0 Perdas Locais 0 Perdas Totais 0 Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! 2.b Propriedades do Fluído Conduto 1 Conduto 2 Conduto 4 Temperatura (°C) 18.33 Pressão Atmosférica (Pa) 101325 Diâmetro 0.2116 211.6 Diâmetro 0.1881 188.1 Diâmetro 0.1881 r0 H2O (Kg/m³) 1000 Comprimento 155 Comprimento 68 Comprimento 110 3 ESTÁ 60% ABERTO! g (m/s²) 9.8 Vazão (m3/s) 0.11478 114.78 Vazão (m3/s) 0.0748 Vazão (m3/s) 0.11478 r (kg/m³) 998.6159819821 Rugosidade 0.00008 0.08 Rugosidade 0.00007 0.07 Rugosidade 0.001 1 b) µ Viscosidade Dinamica(N*s/m²) 1.05E-03 A nova vazão é de 0,11478 m3/s densidade 0.998615982 Ks 1.56 Ks 0.54 Ks 7 O incremento de vazão é 1.78 g (N/m³) Peso especifico 9786.4366234249 Cota 1 61.38 Cota 1 0 Cota 1 0 0.00178 m3/s ν (m²/s) Viscosidade 1.05E-06 Cota 2 0 Cota 2 0 Cota 2 34.56 São 14,65 L/s a mais do que anteriormente Vale notar que pelo aumento de perdas durante a passagem por paralelo fez com que o aumento de fluxo fosse baixo em relação ao fluxo normal Carga Piezométrica Carga Piezométrica Carga Piezométrica Aumento em % 2% Carga Cinética Carga Cinética Carga Cinética Propriedades do Escoameto HP = Diferença de cota 61.38 HP = Diferença de cota 0 HP = Diferença de cota -34.56 J (perda de carga / metro) 0.396 J (perda de carga / metro) 0 J (perda de carga / metro) -0.3141818182 Interno/Externo Área 0.0351658572 Área 0.0277886515 Área 0.0277886515 Forçado/Livre Velocidade 3.2639613867 Velocidade 2.691746304 Velocidade 4.1304631119 Permanente/Transiente Reynolds 6.56E+05 Reynolds 4.81E+05 Reynolds 7.39E+05 Laminar/Turbulento TURBULENTO f - Fator Perda de Carga LAM 9.75E-05 f - Fator Perda de Carga LAM 1.33E-04 f - Fator Perda de Carga LAM 8.67E-05 Uni/Bi/Tridimensional f - Fator Perda de Carga TURB 0.01660257 f - Fator Perda de Carga TURB 0.0168484769 f - Fator Perda de Carga TURB 0.0310506103 Compressível/Incompressível Perdas Distribuidas LAM 0.0388146311 Perdas Distribuidas LAM 0.0177711497 Perdas Distribuidas LAM 0.0441127285 Viscoso/Inviscido Perdas Distribuidas TURB 6.6103630031 Perdas Distribuidas TURB 2.2516088315 Perdas Distribuidas TURB 15.8057625948 Perdas Locais 0.8479271702 Perdas Locais 0.1996208678 Perdas Locais 6.0931162567 Perdas Totais 7.4582901733 Perdas Totais 2.4512296993 Perdas Totais 21.8988788516 Conduto 3 Diferença de HP 2 E 3 0.0097427966 Perda total Diâmetro 0.1736 34.2498856269 Comprimento 96 Vazão (m3/s) 0.03998 Rugosidade 0.0004 0.4 QUEDA: 26.82 Ks 3 Erro Cota 1 0 -7.4298856269 Cota 2 0 Carga Piezométrica Carga Cinética HP = Diferença de cota 0 J (perda de carga / metro) 0 Área 0.023669513 Velocidade 1.6890926291 Reynolds 2.79E+05 f - Fator Perda de Carga LAM 2.30E-04 f - Fator Perda de Carga TURB 0.0249056714 Perdas Distribuidas LAM 0.0184831223 Perdas Distribuidas TURB 2.004798039 Perdas Locais 0.4366888637 Perdas Totais 2.4414869027 Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! 2.c Propriedades do Fluído Conduto 1 Conduto 2 Conduto 4 Temperatura (°C) 18.33 Pressão Atmosférica (Pa) 101325 Diâmetro 0.2116 211.6 Diâmetro 0.1881 188.1 Diâmetro 0.2177647831 r0 H2O (Kg/m³) 1000 Comprimento 155 Comprimento 68 Comprimento 110 NOVO DIAMETRO EM 4 aumentar vazao em 15% Nova vazão 0.1312725 g (m/s²) 9.8 Vazão (m3/s) 0.1312725 131.2725 Vazão (m3/s) 0.0727463118 Vazão (m3/s) 0.1312725 r (kg/m³) 998.6159819821 Rugosidade 0.00008 0.08 Rugosidade 0.00007 0.07 Rugosidade 0.00007 0.07 c) µ Viscosidade Dinamica(N*s/m²) 1.05E-03 NOVO DIAMETRO densidade 0.998615982 Ks 1.56 Ks 0.54 Ks 7 0,21776m = 218 mm g (N/m³) Peso especifico 9786.4366234249 Cota 1 61.38 Cota 1 0 Cota 1 0 Recomenda-se comprar do materaial PEAD para reduzir as perdas ν (m²/s) Viscosidade 1.05E-06 Cota 2 0 Cota 2 0 Cota 2 34.56 Vale notar que o diametro deve de aumentar em 16% para que a vazão aumente 15%; uma relação quase direta (essa relação próxima se dá pois os maiores Ks estão neste conduto e este conduto é o 2o mais longo Carga Piezométrica Carga Piezométrica Carga Piezométrica Carga Cinética Carga Cinética Carga Cinética Propriedades do Escoameto HP = Diferença de cota 61.38 HP = Diferença de cota 0 HP = Diferença de cota -34.56 J (perda de carga / metro) 0.396 J (perda de carga / metro) 0 J (perda de carga / metro) -0.3141818182 Interno/Externo Área 0.0351658572 Área 0.0277886515 Área 0.0372447596 Forçado/Livre Velocidade 3.7329532247 Velocidade 2.6178424605 Velocidade 3.5245898045 Permanente/Transiente Reynolds 7.51E+05 Reynolds 4.68E+05 Reynolds 7.30E+05 Laminar/Turbulento TURBULENTO f - Fator Perda de Carga LAM 8.52E-05 f - Fator Perda de Carga LAM 1.37E-04 f - Fator Perda de Carga LAM 8.77E-05 Uni/Bi/Tridimensional f - Fator Perda de Carga TURB 0.0164987074 f - Fator Perda de Carga TURB 0.0168780718 f - Fator Perda de Carga TURB 0.0160752545 Compressível/Incompressível Perdas Distribuidas LAM 0.0443918249 Perdas Distribuidas LAM 0.01728323 Perdas Distribuidas LAM 0.0280851049 Viscoso/Inviscido Perdas Distribuidas TURB 8.5924097554 Perdas Distribuidas TURB 2.1334078559 Perdas Distribuidas TURB 5.1466422906 Perdas Locais 1.1091074517 Perdas Locais 0.1888098745 Perdas Locais 4.4366904607 Perdas Totais 9.7015172071 Perdas Totais 2.3222177303 Perdas Totais 9.5833327514 Conduto 3 Diferença de HP 2 E 3 -2.8784280253 Perda total Diâmetro 0.1736 26.8077134445 Comprimento 96 Vazão (m3/s) 0.0585261882 Rugosidade 0.0004 0.4 QUEDA: 26.82 Ks 3 Erro Cota 1 0 0.0122865555 Cota 2 0 Carga Piezométrica Carga Cinética HP = Diferença de cota 0 J (perda de carga / metro) 0 Área 0.023669513 Velocidade 2.4726401454 Reynolds 4.08E+05 f - Fator Perda de Carga LAM 1.57E-04 f - Fator Perda de Carga TURB 0.0247237978 Perdas Distribuidas LAM 0.027057196 Perdas Distribuidas TURB 4.2648371911 Perdas Locais 0.9358085646 Perdas Totais 5.2006457557 Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! 2.d Propriedades do Fluído Conduto 1 Conduto 2 Conduto 4 Temperatura (°C) 18.33 SE CONDUTO 5 = CONDUTO 3 Pressão Atmosférica (Pa) 101325 Diâmetro 0.2116 211.6 Diâmetro 0.1881 188.1 Diâmetro 0.1881 PERDA DE CONDUTO 5 = PERDA DE CONDUTO 3 r0 H2O (Kg/m³) 1000 Comprimento 155 Comprimento 68 Comprimento 110 Então, vazão e velocidade de conduto 5 = vazão e velocidade de conduto 3 g (m/s²) 9.8 Vazão (m3/s) 0.1090377142 109.0377141818 Vazão (m3/s) 0.07 Vazão (m3/s) 0.1090377142 r (kg/m³) 998.6159819821 Rugosidade 0.00008 0.08 Rugosidade 0.00007 0.07 Rugosidade 0.00007 0.07 c) µ Viscosidade Dinamica(N*s/m²) 1.05E-03 Nova vazão densidade 0.998615982 Ks 1.56 Ks 0.54 Ks 7 0.1090377142 g (N/m³) Peso especifico 9786.4366234249 Cota 1 61.38 Cota 1 0 Cota 1 0 Que é uma vazão MENOR caso 3, 4 e 5 tivesse fechados. ν (m²/s) Viscosidade 1.05E-06 Cota 2 0 Cota 2 0 Cota 2 34.56 Este valor não era esperado, estou buscando erros... Após buscar erros, cheguei a conclusão que tal fenômeno se dá a partir de que as perdas em 1 e 4 são bastante altas e a cada pequeno aumento de volocidade (dada pela redução de perdas nos condutos paralelos) há um grande aumento de perdas naqueles. Carga Piezométrica Carga Piezométrica Carga Piezométrica Sendo assim, condutos paralelos não são uma boa opção para se aumentar o volume de agua deslocado, sendo mais indicado o aumento de diâmetro. Carga Cinética Carga Cinética Carga Cinética Mas então porque usamos tantos condutos paralelos? Simples, caso seja fechado um conduto, não reduz drasticamente a vazão, sendo muito util para canalisação frequentemente que precise de reparos, como saneamento básico, por exemplo Propriedades do Escoameto HP = Diferença de cota 61.38 HP = Diferença de cota 0 HP = Diferença de cota -34.56 J (perda de carga / metro) 0.396 J (perda de carga / metro) 0 J (perda de carga / metro) -0.3141818182 Interno/Externo Área 0.0351658572 Área 0.0277886515 Área 0.0277886515 Forçado/Livre Velocidade 3.1006698796 Velocidade 2.5190139208 Velocidade 3.9238217131 Permanente/Transiente Reynolds 6.24E+05 Reynolds 4.50E+05 Reynolds 7.02E+05 Laminar/Turbulento TURBULENTO f - Fator Perda de Carga LAM 1.03E-04 f - Fator Perda de Carga LAM 1.42E-04 f - Fator Perda de Carga LAM 9.12E-05 Uni/Bi/Tridimensional f - Fator Perda de Carga TURB 0.0166453702 f - Fator Perda de Carga TURB 0.0169200233 f - Fator Perda de Carga TURB 0.0165050877 Compressível/Incompressível Perdas Distribuidas LAM 0.0368727884 Perdas Distribuidas LAM 0.0166307551 Perdas Distribuidas LAM 0.0419058293 Viscoso/Inviscido Perdas Distribuidas TURB 5.9808716593 Perdas Distribuidas TURB 1.9802778818 Perdas Distribuidas TURB 7.5820070975 Perdas Locais 0.7652081518 Perdas Locais 0.1748231027 Perdas Locais 5.498706013 Perdas Totais 6.7460798111 Perdas Totais 2.1551009844 Perdas Totais 13.0807131105 Conduto 5 Conduto 3 Diferença -0.1737059684 Perda total Diâmetro 0.1736 Diâmetro 0.1736 26.6395078118 Comprimento 96 Comprimento 96 Vazão (m3/s) 0.0390377142 Vazão (m3/s) 0.0390377142 Rugosidade 0.0004 Rugosidade 0.0004 0.4 QUEDA: 26.82 Ks 3 Ks 3 Erro Cota 1 0 Cota 1 0 0.1804921882 Cota 2 0 Cota 2 0 Carga Piezométrica Carga Piezométrica Carga Cinética Carga Cinética HP = Diferença de cota 0 HP = Diferença de cota 0 J (perda de carga / metro) 0 J (perda de carga / metro) 0 Área 0.023669513 Área 0.023669513 Velocidade 1.6492825233 Velocidade 1.6492825233 Reynolds 2.72E+05 Reynolds 2.72E+05 f - Fator Perda de Carga LAM 2.35E-04 f - Fator Perda de Carga LAM 2.35E-04 f - Fator Perda de Carga TURB 0.0249193567 f - Fator Perda de Carga TURB 0.0249193567 Perdas Distribuidas LAM 0.0180474949 Perdas Distribuidas LAM 0.0180474949 Perdas Distribuidas TURB 1.9124600894 Perdas Distribuidas TURB 1.9124600894 Perdas Locais 0.4163468635 Perdas Locais 0.4163468635 Perdas Totais 2.3288069529 Perdas Totais 2.3288069529 Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! Ernesto Ferreira: Pra condutos circulares Ernesto Ferreira: se Re < 5*10ˆ5 é LAMINAR - Muito mais facil! QUESTAO 3 3) no Sistema abaixo a) se o valor de p/g = ? for de 55 m.c.a, o reservatório 1 (cota 75m) está alimentando o ponto X (aberto a atmosfera) e/ou reservatório 2 ( cota 65m)? Justifique considere que a taquicarga é desprezível na análise. Diferença de cota entre 1 e 2 10 Diferença de cota entre 1 e X 60 A agua irá escorrer para X, tal qual a agua do reservatorio 2; pois o ponto 2; pois o ponto X está abaixo de AMBOS, causando assim uma diferença de cota que supera o hp da canalização; e, por efeito de gravidade, escorre para o chão Mas, dependendo do tamanho da canalização e suas perdas, é possível que sim, os 10m de diferença de cota sejam suficientes para superar a perda de carga e a agua de A ir à B Caso haja muitas perdas em X, a agua irá para B; pois se tornaria o caminho "mais fácil"(com menos perdas) 4) No cálculo da perda de carga, qual o principal fator que deve ser avaliado com mais precisão: a rugosidade ou o diâmetro? Justifique a resposta. Pensando em uma precisão absoluta A rugosidade normalmente acontece dentre 5mm e 0,05 mm; sendo que então a precisão de análise seja alta Os diametros trabalham em outra escala, dentre 5mm e 500 mm; sendo que - assim - a variação de 0,5 mm seja menos de 10% do conduto altere 200% da rugosidade Vimos em 2c que o aumento de 10% na canalisação, gera um aumento semelhante na vazão; porém para que se tenha o mesmo impacto, temos de multiplicar varias vezes a rugosidade Então, dependendo da canalisacão, teremos ou outro tendo de ser analisado com precisão Em relação a precisão relativa Fica evidente que buscamos uma precisão maior no diametro, pois dobrar o diametro nos gera um aumento proximo a 100% da capacidade do processo; temos porém, que variar muitas vezes a rugosidade para termos o mesmo efeito. Então, cuidemos mais do diametro.
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