Exercícios de Dinâmica dos Fluidos

Prévia do material em texto

Universidade Federal de Santa Maria 
Centro de Tecnologia 
Departamento de Engenharia Química 
DEQ 1081 - Fenômenos de Transporte I 
 
Unidade 4 - Dinâmica dos fluidos 
Cada exercício vale 0,5 ponto. 
 
Exercício 1: Na figura abaixo, água escoa através de uma tubulação horizontal e depois sai para a atmosfera 
com uma velocidade de 15 m/s. Os diâmetros das seções esquerda e direita são de 5 cm e 3 cm, 
respectivamente. Sabendo que o fluido (água) é incompressível, pede-se: 
a) Que volume de água, em m³, escoa para a atmosfera durante um período de 10 minutos. 
b) Qual é a velocidade, em m/s, da água na seção do lado esquerdo da tubulação. 
 
 
 
Exercício 2: Um recipiente, de grande área de seção transversal, contém água até uma altura H. Um orifício é 
feito na parede lateral do tanque a uma distância h da superfície do líquido. A área do orifício é de 0,10 cm² e a 
aceleração da gravidade é igual a 10 m/s². No instante em que h=0,8 m e H = 1,25 m, determine: 
a) A velocidade, em m/s, com que o líquido escoa pelo orifício 
b) A vazão de água, em m³/s, pelo orifício 
c) O alcance horizontal D, sabendo que para este cálculo deve-se calcular o tempo de queda na vertical dado 
por H-h = g.t²/2 e a distância percorrida na horizontal dada por D = v.t. 
 
 
 
Exercício 3: Água escoa em regime permanente no Venturi da figura abaixo. No trecho considerado, supõem-
se as perdas por atrito desprezíveis e as propriedades uniformes nas seções. A área (1) é 20 cm², enquanto a da 
garganta (2) é 10 cm². Um manômetro cujo fluido manométrico é mercúrio (ρ = 13600 kg/m³) é ligado entre as 
seções (1) e (2) e indica o desnível mostrado na figura. Pede-se a vazão da água, em L/s, que escoa pelo 
Venturi, dado que ρágua = 1000 N/m²) e g = 10 m/s². Dica: isolar a relação das velocidades (v2² - v1²) na equação 
de Bernoulli e encontrar o valor de (p1-p2) através da análise do tubo em U.