Exercícios de Fenômenos dos Transportes

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Fenômenos dos Transportes
Um dispositivo semelhante ao da Figura é utilizado para escoamento de água em regime permanente. A velocidade na Seção 1 é de 𝑣1 = 3,0 m/s (entrando) e área A1 = 0,02 m2. O fluxo de massa através da Seção 3 é de 60 kg/s (saindo) e área A3= 0,04 m2. A vazão na Seção 4 é igual a 0,03 m3 /s (entrando) e A4 = 40,04 m2. Considerando que as propriedades do fluido são uniformes através de todas as entradas e saídas, determine a vazão de massa na Seção 2.
 Um tanque aberto contém água proveniente de duas entradas (1 e 2), conforme Figura. A vazão de entrada no Tubo 1 é de 0,15 m3 /s. No Tubo 2, a água escoa a uma velocidade de 5 m/s. Sabendo que os tubos são cilíndricos (D2 = 10 cm e D3 = 20 cm), qual a velocidade de escoamento no Tubo 3 para que o nível do tanque permaneça constante? Adote π = 3,14.
 A Figura ilustra o escoamento de um gás em regime permanente. Calcule a velocidade 𝑣2 .
 No escoamento através do dispositivo da Figura, as velocidades podem ser consideradas uniformes nas entradas e saídas. Se o fluido é água, obtenha uo valor para a velocidade e vazão de escoamento na Seção 3 (A3 = 0,15 m2 ), sabendo que: 𝑣1 = 5m/s (A1 = 0,1 m2 ) e 𝑣2 = 2m/s (A2 = 0,2m2 ).
 Um tanque é alimentado pela Seção 1 (8 L/s) e pela Seção 2 (18 L/s). Se o nível é constante, determine a velocidade de escoamento na Seção 3.
Com o auxílio do gráfico de viscosidade responda as seguintes questões:
a) Qual é o número de Reynolds da água escoando a 0,07m/s a temperatura de 20°C através de um tubo com 15mm de diâmetro? 
b)Se o tubo for aquecido, a que temperatura média da água o escoamento fará a transição para o regime turbulento? Considere Re = 2300.
Um líquido escoa em uma tubulação cilíndrica conforme a figura. Se a seção (1) tem raio R/4 e a seção (2) tem raio R/2. Calcule a velocidade de saída do fluído, se na entrada o líquido escoa a uma vazão de 20m3/s passando por uma área igual a 10m2.	
Com o auxílio do gráfico de viscosidade cinemática responda:
Qual é o número de Reynolds da glicerina escoando a 3,0m/s a temperatura de 20°C através de um tubo com 45cm de diâmetro? 
A que temperatura média da glicerina o escoamento fará a transição para o regime turbulento? Considere Re = 2300 e a velocidade do escoamento permanece constante.
O tanque maior da figura abaixo permanece a nível constante. O escoamento na calha tem uma seção constante transversal quadrada e é bidimensional obedecendo a equação v= 6y2+2. Sabendo que o tanque “B” tem 1m3 e é totalmente preenchido em 2 segundos e o conduto circular tem 30 cm de diâmetro, pede-se:
Qual a velocidade média na calha quadrada?
Qual a vazão no conduto circular de 30cm de diâmetro?
Qual a velocidade máxima na seção do conduto circular de 30cm de diâmetro?
Qual o tipo de escoamento no conduto circular de 30cm de diâmetro?