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LISTA MECANICA DOS FLUIDOS/FETRANS Obs: Vv=Q=Vazão Volumétrica Sabendo-se que a figura a seguir é a representação de uma parábola que apresenta o vértice para y = 30 cm, pede-se: a)A equação que representa a função v = f(v) b)A equação que representa a função do gradiente de velocidade em relação ao y c)A tensão de cisalhamento para y = 0,1; 0,2 e 0,3 m. 2) O manovacuômetro metálico da figura assinala uma pressão de -508 mm Hg. Sabendo-se que as superfícies d’águ nos reservatórios encontram-se a mesma cota, calcular o desnível que apresenta o mercúrio no manômetro diferencial.R= 54,8 cm 3) Na figura abaixo, o tubo A contém óleo (d = 0,80) e o tubo B, água. Calcular as pressões em A e em B.R: PA = 3840 ;PB = -5 860 Kgf/m2 4) A figura abaixo apresenta esquematicamente um manômetro diferencial. Pede-se a diferença de pressões entre os pontos A e B em Pascal, conhecendo-se os seguintes dados de densidades e alturas:dl = d5 = 1 d2 = 13,6 d3 = 0,8 d4 = 1,2;z1 = 1.0 m z2 = 2.0 m z3 = 2.5 m z4 = 5.0 m z5 = 6.0 m R ) 355,122 KPa 5) A Água escoa em regime permanente no duto de seção circular mostrado na figura abaixo. Sabendo que o fluxo de massa é de 50 Kg/s, calcule a vazão em volume do escoamento e as velocidades médias nas seções 1 e 2. 6) Calcular a vazão (m3/s) e as pressões manométrica e absoluta no ponto B (em Pascal) para o escoamento a partir do tanque fechado através da tubulação de 4 cm de diâmetro, sabendo que o fluido em escoamento é a água. 7) Calcular a velocidade na saída canalização ilustrada abaixo, sabendo que a pressão manométrica no ponto 1 é 1 atm. 8) Determinar a vazão na tubulação por onde escoa água, através das informações obtidas a partir do tubo venturi. Dados:dHg = 13,6; h = 30 cm. Dados: diametroA = 8cm;diametroB = 5cm, deflexão do manômetro (h) = 0,3m. 9) Água flui de um tanque através de um tubo de 0,05 m de diâmetro. Determine a Velocidade no tubo e a vazão de descarga.Dados: deflexão do manômetro (h) = 0,15m 10) Um grande reservatório de óleo tem um tubo de 7,6cm e 2128m de comprimento a ele conectado, como mostrado na figura a seguir. A superfície livre do reservatório está a 3m acima da linha do centro do tubo e pode ser considerada fixa nesta elevação. Admitindo escoamento laminar, calcule a velocidade média de escoamento e, posteriormente, verifique o Número de Reynolds. Dado: ν oleo = 9,2.10-6m2/s 11) Um tubo liso de 6,35 cm de diâmetro e 152 m de comprimento, transporta 9,46 L/s de água,desde uma linha principal onde a pressão é igual 7,0 Kgf/cm2 até o topo de um edifício que está a 26 m acima da linha principal. Qual a pressão existente no tubo no topo do edifício?Dados:ν agua = 1,32.10-6m2/s; ρagua = 103 kg/m3. Resp: P2 = 238383 Pa. 12) Um cilindro de 40 cm de altura está parcialmente imerso em óleo (0,90 g/cm3). A parte do cilindro que está fora do óleo, tem 10 cmde altura. Calcule a massa específica de que é feito o cilindro. Resp; 0,675 g/cm3 13) A viscosidade dinâmica de um óleo é de 5 . 10-4 kgf.s/m2 e o peso específico relativo é de 0,82.Determinar a viscosidade cinemática.Considerar g= 10m/s2 e peso especifico da água = 1000kgf/m3. E transformar a unidade m2/s em St. Resp: 6,1 .10-6 m2/s, 6,1 .10-2cm2/s ou St 14) Determinar o número de Reynolds para o escoamento de 140 l/s de óleo, = 0,00001 m2/s, num tubo de ferro fundido de 200 mm de diâmetro. Resp:Re=8909,9 turbulento 15) A vazão de 1,44 m3/s de água ocorre em uma instalação (Fig.1), contendo uma bomba fornece 400 CV de energia à corrente líquida. São dados: A1 = 0,36 m2 , A2 = 0,18 m2 , z1 = 9,15 m , z2 = 24,4 m, e .Resp:Hp1,2 = 10.18m Obs:M.C.A =METROS COLUNA D’ÁGUA (2) BOMBA z1 z2 (1) V1 V2 Plano de referência ( Fig.1 ) Calcular a perda de carga entre as seções (1) e (2) Resp. hF 10,18 m 16) Água escoa através da turbina na Figura 2. A turbina produz a potência de 65 HP. As pressões em A e B são 1,4 kgf/cm2 e –0,34 Kgf/cm2, respectivamente. Qual é a vazão volumétrica d’água ?. Desprezar a perda de carga devida ao atrito. Resp.: Vv=0,260 m3/s Dado: . TURBINA 65 HP A B REF ( 0,0 ) D = 0,3 m D = 0,6 m Figura 2. Resp.: 0,260 m3/s 17) Dados: Hp2-3 = 2 m; A3 = 20 cm²; A2 = 1 cm²; Hp0-1 = 0,8 m; rendimento da bomba igual a 70%. Determinar:a) a vazão (L/s);b) a área da seção (1) (cm²);c) a potência fornecida pela bomba ao fluido 18) Na instalação mostrada na figura, a bomba possui potência de 5cv e rendimento de 75%, considere que o fluido é água, determine: a) A velocidade do escoamento na tubulação de sucção.Resp: v= 1,33m/s b) A pressão em (2) na entrada da bomba. Resp: P= -20,9kpa c) A pressão em (3) na saída da bomba. Resp: P= 157,6kPa d) A altura Z4 da caixa d’água. Resp: 17,96m Dados: peso especificoH2O = 10000N/m³, g = 10m/s², d1 = d2 = 12cm, d3 = d4 = 8cm, QV = 15 litros/s. 19) Na instalação da figura, a máquina é uma bomba e o fluido é água. A bomba tem uma potência de 7kW e seu rendimento é 70%. A água é descarregada com uma velocidade de 5m/s pela saída (2) com área de 12cm². Determine a perda de carga do fluido entre (1) e (2) e calcule a potência dissipada ao longo da instalação. Dados: peso especificoH2O = 10000N/m³, g = 10m/s². Resp: v= Hp1,2=3,75m....Lembrando que,HB=81,67 E Hp = 85,42m, a perda de carga efetiva Hp1,2 é a diferença. 20) Para a instalação mostrada na figura a seguir calcule: a) A velocidade na tubulação de sucção. Resp: v= 3,9m/s b) A pressão na saída da bomba. Resp: P= 143,82kPa c) A vazão nas tubulações (4) e (5). Resp: Vv= 6,18 l/s e Vv5=8,82 l/s d) A velocidade nas tubulações (4) e (5). Resp: v= 3,15m/s e v5=3,11m/s Dados: peso especifico H2O = 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, rendimentoB = 70%.