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AVALIAÇÃO N1-3 (3° ATIVIDADE) Professor: Luiz Vitor Giacomini Sophia Curso: Engenharia Mecânica Semestre: 6° Campus: Vila Olímpia Disciplina: Máquinas Hidráulicas CRT: 3754 Data: 09/11/2016 Aluno (a): R.A.: Assinatura do Aluno Assinatura do Professor Nota Data QUESTÃO 1: (5,0 PONTOS) Considere a instalação de bombeamento abaixo (tubulação de aço, designação de espessura 40 e rugosidade k = 4,6 x 10 -5 m) onde o fluido a ser bombeado é água à pressão atmosférica a uma temperatura de 30°C (𝛾 = 9764 N/m³). São fornecidas: a) Tabela de Comprimentos Equivalentes; b) Equações e Tabela da Curva Característica da Bomba (CCB); c) Tabela de dimensões normalizadas (Norma ANSI B.36.10) e d) Fórmula para cálculo do fator de atrito ou fator de Darcy-Weisbach (f) Figura Diâmetro nominal Instalação Comprimento Equivalente (m) Ponto (9) 1,5” Saída da Tubulação 1,5 Ponto (8) 1,5” Curva fêmea de 90° 3,0 Ponto (7) 1,5” Curva fêmea de 90° 3,0 Ponto (6) 1,5” Válvula Globo Reta sem guia 17,4 Ponto (5) 1,5” Válvula de Retenção Horizontal 7,0 Ponto (4) 2” x 1,5” Redução Excêntrica Desprezível Ponto (3) 2” Curva fêmea de 90° 3,4 Ponto (2) 3 x 2” Redução Excêntrica Desprezível Ponto (1) 3” Válvula de Poço da Mípel Desprezível Desligue seu aparelho celular e/ou qualquer dispositivo eletrônico. É permitida a consulta de material próprio. Use caneta azul ou preta: questões com respostas finais a LÁPIS ou com RASURAS serão anuladas. Duração da prova: 130 min (19:20 – 21:30 h) 1,0 m A bomba instalada tem parte de suas curvas características representadas pelas equações abaixo, com a carga manométrica em metros, a vazão em (m³/hora) e com o rendimento em (%). 𝐻𝐵 = −0,0434 𝑄 2 + 0,2546 𝑄 + 73 𝜂𝐵 = −0,158 𝑄 2 + 6,0381 𝑄 − 12,73 As curvas foram obtidas da tabela abaixo do fabricante. Q (m³/h) 0 8 10 12 14 16 18 22 HB (m) 73 72 71,2 70 67,9 66,2 63,5 57,5 η𝐵 (%) - 26 31 37 41 43,5 45 43,5 TABELA DE DIMENSÕES NORMALIZADAS (NORMA ANSI B.36.10) FÓRMULA PARA CÁLCULO DO FATOR DR ATRITO (f) Pede-se: a) Qual a equação da Curva Característica da Instalação (CCI)? (3,0 PONTOS) b) Qual o ponto de funcionamento da bomba (𝐻𝐵, 𝑄, 𝜂𝐵) ? (1,5 PONTO) c) Qual a potência da bomba? (0,5 PONTO) R: R: R: m³/h m³/h QUESTÃO 2: (3,0 PONTOS) O diâmetro d, dos pontos impressos por uma impressora a jato de tinta depende da viscosidade 𝜇, massa específica 𝜌, tensão superficial 𝜎 da tinta, da distância L do bocal à superfície do papel, do diâmetro do bocal D e da velocidade do jato V. Determinar os adimensionais característicos que caracterizam o comportamento do jato de tinta. QUESTÃO 3: (2,0 PONTOS) Uma esfera totalmente submersa em um líquido, de diâmetro D1 = 20 cm, movimenta-se em um plano horizontal com uma velocidade V1, sendo necessária uma força F1. Essa força foi medida para diversas velocidades, obtendo-se os dados da tabela abaixo. Se outra esfera totalmente submersa, de diâmetro D2 = 50 cm, movimenta-se no mesmo fluido com velocidade V2= 3m/s, qual será a força necessária? Dados: (𝜌 = 1000 kg/m³; 𝜇 = 10− 3 N.s/m². Função representativa: (F, 𝜌, v, D, 𝜇)=0. V1 (m/s) 2 4 6 8 10 F1 (N) 40 100 180 300 450
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