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Atividade estruturada 6 e 7 Atividade estruturada 6 (1) dado o vetor velocidade v = (-y^3 - 4z)j + (3y^2 z)k (a) verifique se o escoamento é uni, bi ou tridimensional? Resp: bidimensional (b) verifique se o escoamento é um regime permanente ou não permanente? Resp: permanente, pois não depende do tempo. (c) determine a magnitude da velocidade em y=1 e z=2. v = (-1^3-4.2)j + (3.1^2.2)k = -1-8j+6k = -9j+6k módulo de v =raiz quadrada(81+36) raiz quadrada(117) =10,82m/s (d) suponha que o fluido possua viscosidade dinâmica de 0,41Nsqm^2 e massa específica relativa de 0,88. determine se o escoamento é laminar ou turbolento dentro dos critérios de Reynolds quando o escoamento acontece em uma tubulação de 1/2 polegada de diâmetro interno, no ponto y=1 e z=2m. considere a densidade da água 1000kg/m^3 Mi = 0,41Ns/m^2 Rô relativa = 0,88 1 polegada ---- 0,0254m 0,5 ---- x x = 0,0127m Rô relativa = Rô líquido/Rô água Rô líquido = 0,88.1000kg/m^3 Rô líquido = 880kg/m^3 v(1,2) = (-1^3-4.2)j+(3.1^2)k v(1,2) = -9j +6k módulo de v(1,2) = raiz quadrada de((-9^2)+(6^2)) = 10,82m/s Re = Rô.v.D/Mi Re = (880kg/m^3).(10,82m/s).(0,0127m)/(0,41Ns/m^2) Re = 294,93 Resp: regime laminar (2) verifique se o vetor velocidade corresponde ao escoamento de um fluido compressível ou imcompressível. v = (0,5+0,8x)i+(1,5-0,8y)j atividade estruturada 7 exercíco: 1)água flui por um tubo de 1 polegada de diâmetro interno. a viscosidade cinemática da água é 9,3.10^-7m^2. determinar a maior vazão possível em que o fluxo ainda seja laminar, segundo Reynolds gama = 9,3.10^-7m^2/s d = 0,0254m 1 polegada - 0,0254m A = pi.r^2 = pi.0,0127^2 = 5,06.10^-4 Q= v.A Re= ro.v.d/mi 2000=v.0,0254/9,3.10^-7 = 7,32.10^-2 Q = 7,32.10^-5m^2/s (1) No início de um tubo de 10 m de comprimento, a vazão é Q1 = 150l/s de água. Ao longo desse tubo há uma distribuição uniforme(sangria) de 3 l/s, em cada metro linear de tubo. Admitindo queo escoamento é permanente, que a água é incompressível e que não haja perdas ao longo do tubo, calcule a vazão Q2 na seção final. 1m^3 ----- 1000 litros x ----- 150 litros x = 0,15m^3 1m^3 ----- 1000 litros x ----- 3 litros x = 0,003m^3 L = 10m Q1 = 150litros/s = 0,15m^3/s Q2 = 3litros/s = 0,003m^3/s como são 3l/s a cada metro, se temos 10m = 3x10 =30litros/s = 0,03m^3/s Q1 = Q2 0,15 = 0,03 0,15-0,03 = 0,12m^3/s (2) Um gás flui em um duto quadrado. a velocidade medida em um ponto onde o duto tem 1m de lado é de 8m/s, tendo o gás massa específica(para esta particular situação) de 1,09kg/m^3. Num segundo ponto, o tamanho do duto é 25m^2 e a velocidade 2m/s. Determine a vazão mássica e a massa específica do fluido nesse segundo ponto. Q1 = Q2 (1,09).(8).(1) = Rô.(2).(25) 8,72 = ? .50 Rô = 8,72/50 Rô = 0,1744 kg/m^3 Qm = Rô.v.A Qm = (0,1744kg/m^3).(2m/s).(25m^2) Qm = 8,72kg/s
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