Atividade de Aprendizagem - Aula 03

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Mecânica dos Fluidos
Aluno
 
(a):
 
Data: 
24/11/2020
Atividade
 de 
Aprendizagem 0
3
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1. Determine a diferença de pressão que existiria no ponto (1) entre dois sistemas como o exemplo acima em cujo ponto de entrada se considerasse uma entrada com cantos delgados em um caso, e em outro, uma entrada com cantos arredondados de acordo com a (Figura 3.6 da aula 03)?
	Como é alterada apenas a entrada do tubo, o total das perdas de carga normais (hn) continuam iguias a 5,60m. Já o total das perdas de cargas localizadas (hLOC=5,79m) é alterado, porque devemos somar a perda de carga de entrada agora.
	Se a entrada for delgada, com KL=0,5, temos:
	hLOC=KLx (V2/2g)=0,5x2,652/ (2x9,81)=0,179 hLOC=0,179m
	hL=hN+hLOC=5,60m+5,79m+0,179m=11,569m
	P1=ℽ (Z2+hL) =10000x (3+11,569)=145.690Pa
	Se for arredondada, com KL=0,05, temos:
	HLOC=KLx (V2/2g) =0,05x2,652 / (2x9,81)=0,018 hLOC=0,018m
	hL=hN+hLOC=5,60m+5,79m+0,018m=11,408m
	P1=ℽ (Z2+hL) =10000x (3+11,408) =144.080Pa
	A diferença de 145.690Pa-144.080Pa= 1.610Pa
2. De acordo com a figura que segue, determine a potência necessária à bomba para elevar água a 61 metros do reservatório 1 ao reservatório 2, por uma tubulação de ferro fundido, considerando as perdas de carga.
Considere: Q = 6 m3/min, r = 999 kg/m3 e m = 1,12.10-3 N.s/m2.
H = 61m
 
	Primeiro vamos encontrar as perdas de cargas normais, sendo L [m] =152m
	hN = f LV2
 D2g
	Para a velocidade V [m/s], fazemos
	V = Q = Q 
	 A πD2
 4
	V= (6/60m3/s) / (3,1415x0,2282/4m2) =0,1/0,0408=2,45m/s
	A rugosidade relativa do ferro fundido ε/D=0,26/228=0,00114 (adimensional).
	O número de Reynolds é dado por: Re=ρVD
 Μ
	Re= (999kg/m3x2,45m/sx0,228m) / (1,12x10-3Ns/m2)=498.251=5x105
	Pelo diagrama de Moddy, vemos que o fator de atrito f=0,02
	Assim sendo a perda de carga normal é: hN = f LV2
 D2g
	hN=0,02x [152m x (2,45m/s)2] / [0,228m x 2 x 9,81m/s2]=18,2476 / 4,4734=4,08m
	
	hN=4,08m
	hL=hn+hLOC=4,08+3,93=8,01m
	a equação da energia mecânica: P1 + V12+Z1+hP-ht-hL = P2 + V22+Z2
 ℽ 2g ℽ 2g
	p1=p2
	V1=V2
	Z1=0 e Z2=61m que é a diferença de alturas entre 1 e 2.
	Sem turbina, ht=0.
	A equação mecânica é: hp-hL=Z2 hp=61+8,01=69,01W
	 
 
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