Aula 15 – Instalações de Recalque

Prévia do material em texto

Mecânica dos Fluidos
Aula 15 – Instalações de Recalque
Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues
Tópicos Abordados Nesta Aula
� Instalações de Recalque.
� Solução de Exercícios.
Aula 15 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues
Mecânica dos Fluidos
Exercício 1
Aula 15 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues
Mecânica dos Fluidos
� 1) Uma mistura de dois líquidos é bombeada para um tanque de 30m³ de um 
caminhão, determine:
� a) A massa específica da mistura dos dois líquidos.
� b) A velocidade do escoamento no ponto (3).
� c) A velocidade do escoamento na tubulação de recalque.
� d) A potência da bomba.
� e) O tempo necessário para encher o reservatório do caminhão.
� Dados: ρ1 = 600kg/m³, ρ2 = 800kg/m³, Qv1 = 4 litros/s, Qv2 = 3 litros/s, γH2O = 
10000N/m³, g = 10m/s², d3 = 10cm, drec = 5cm, ηB = 80%, P3 = -0,2bar.
B M
(3) (4)
10m
ref
(5)
4m
(1) (2)
Solução do Exercício 1
Aula 15 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues
Mecânica dos Fluidos
∑ ∑= msme QQ
)( 2132211 VVVV QQQQ +⋅=⋅+⋅ ρρρ
213 VVV QQQ +=
332211 VVV QQQ ⋅=⋅+⋅ ρρρ
3
2211
3
V
VV
Q
QQ ⋅+⋅
=
ρρρ
7
38004600
3
⋅+⋅
=ρ
7
24002400
3
+
=ρ
7
4800
3 =ρ 71,6853 =ρ
a) Massa específica da mistura: b) Velocidade em (3):
2
3
3
3
4
d
Q
v V
⋅
⋅
=
pi
2
3
3 1,0
1074
⋅
⋅⋅
=
−
pi
v
89,03 =v
2
34
rec
V
rec d
Q
v
⋅
⋅
=
pi
2
3
5 05,0
1074
⋅
⋅⋅
=
−
pi
v
56,35 =v
c) Velocidade em (5):
kg/m³
m/s
m/s
Solução do Exercício 1
Aula 15 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues
Mecânica dos Fluidos
d) Equação da energia entre (3) e (5):
53 HHH B =+
5
2
55
3
2
33
22
z
g
vP
Hz
g
vP
B +
⋅
+=++
⋅
+
γγ
5
2
55
3
2
33
22
z
g
vP
Hz
g
vP
B +
⋅
+=++
⋅
+
γγ
01,1
2,0101230
3
⋅−
=P 54,200453 −=P
14
20
56,34
20
89,0
10000
54,20045 22
+=+++
−
BH
14635,04039,0923,2 +=+++− BH
635,14116,1 =+ BH
116,1635,14 −=BH
519,13=BH
B
B
B
HQN
η
γ ⋅⋅
=
8,0
519,131071,6857 3 ⋅⋅⋅
=
−
BN
13,811=BN
5,736
13,811
=BN
10,1=BN
t
VQV =
VQ
V
t =
7
30000
=t 7,4285=t
Potência da Bomba:
e) Tempo de enchimento:
s
cv
W
m
Exercícios Propostos
Aula 15 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues
Mecânica dos Fluidos
� 1) Uma mistura de dois líquidos é bombeada para um tanque de 40m³ de um 
caminhão, determine:
� a) A massa específica da mistura dos dois líquidos.
� b) A velocidade do escoamento no ponto (3).
� c) A velocidade do escoamento na tubulação de recalque.
� d) A potência da bomba.
� e) O tempo necessário para encher o reservatório do caminhão.
� Dados: ρ1 = 800kg/m³, ρ2 = 900kg/m³, Qv1 = 6 litros/s, Qv2 = 4 litros/s, γH2O = 
10000N/m³, g = 10m/s², d3= 10cm, drec = 5cm, ηB = 85%, P3 = -0,3bar.
B M
(3) (4)
10m
ref
(5)
4m
(1) (2)
Exercícios Propostos
Aula 15 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues
� 2) Para a instalação mostrada na figura a seguir calcule:
� a) A velocidade na tubulação de sucção.
� b) A pressão na saída da bomba.
� c) A vazão nas tubulações (4) e (5).
� d) A velocidade nas tubulações (4) e (5).
� Dados: γH2O = 10000N/m³, g = 10m/s², Qv2 = 15 litros/s, Qv4 = 0,7Qv5, Qv4+Qv5=15 litros/s, d1 = d2 = 7cm, d3 = d4 = 5cm, d5 = 6cm, NB = 6cv ηB = 70%.
Mecânica dos Fluidos
B M
(1)
(2) (3)
3m
ref
aberto com 
nível constante
(4)
0,3m
(5)
10m
2m
Próxima Aula
� Equação da Energia para Fluido Real.
� Estudo da Perda de Carga.
Aula 15 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues
Mecânica dos Fluidos