prova 3 discursiva

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03/04/2021 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
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Disciplina: Fundamentos de Hidráulica e Hidrometria (ECE09)
Avaliação: Avaliação Final (Discursiva) - Individual Semipresencial ( Cod.:670518) ( peso.:4,00)
Prova: 29377123
Nota da Prova: -
1. O fator de atrito nos escoamentos laminares e turbulentos completamente desenvolvidos em um tubo podem depender do número de Reynolds e da
rugosidade relativa, que é a razão entre a altura média da rugosidade do tubo e o diâmetro do tubo. De acordo com os experimentos feitos por Nikurad
em 1933, são definidas cinco regiões que se relacionam o fator de atrito com o número de Reynolds e com o grau de rugosidade da superfície da tubu
No escoamento turbulento, existem três subdivisões do escoamento de acordo com a rugosidade absoluta da parede. De acordo com a indicação da R
V no diagrama de Moody em anexo, defina as características principais desta região com relação ao número de Reynolds (Re) e o cálculo do fator de 
(f).
Resposta Esperada:
A Região V é definida como o regime de escoamento turbulento hidraulicamente rugoso, na qual o número de Reynolds (Re) é maior do que 4000. 
Na Região V do escoamento turbulento hidraulicamente rugoso, o fator de atrito depende apenas da rugosidade relativa (E/D) da tubulação porque para
números de Reynolds muito grandes (à direita da curva tracejada do diagrama de Moody), as curvas do fator de atrito correspondentes às curvas de rugo
relativas especificadas são horizontais e, portanto, os fatores de atrito não dependem do número de Reynolds (Re). 
O escoamento nessa região é chamado de turbulento hidraulicamente rugoso porque a espessura da subcamada viscosa do fluido diminui com o aumen
número de Reynolds e torna-se tão fina que pode ser desprezada em uma comparação com a altura dos elementos protuberantes da rugosidade da supe
Os efeitos viscosos, neste caso, são produzidos no escoamento principal de forma predominante pelos elementos da rugosidade da superfície do tubo.
Portanto, o fator de atrito de Darcy (f) nesta região do escoamento turbulento hidraulicamente liso depende apenas da rugosidade relativa (fator de atrito 
f(E/D)). 
Para cálculo do fator de atrito nesta região, utilizamos o diagrama de Moody ou a equação de Colebrook-White com os valores de rugosidades relativa e
número de Reynolds, sendo que para Re elevados, a equação de Colebrook-White ser reduz à equação de von Kármán.
Anexos:
Hidráulica - Diagrama de Moody - Região V
 
2. No escoamento de líquidos pode ocorrer a redução da pressão local na linha de sucção ou dentro da bomba centrífuga. Se a pressão na sucção reduz
um valor abaixo da pressão de vapor (saturação) do líquido na dada temperatura, o líquido ferve e forma as bolhas de cavitação nestes locais. Estas b
sofrem colapso (implosão) quando atingem regiões de pressões maiores dentro da bomba, o que prejudica a operação do sistema e danifica a bomba
base no fenômeno de cavitação, defina e explique qual é o efeito das perdas de carga na sucção no cálculo do parâmetro NPSH disponível e o que po
executado para aumentar o valor do NPSH disponível com base nas perdas de carga de sucção.
Resposta Esperada:
Tubulações rugosas, conexões e válvulas na linha de sucção atuam como resistências à passagem do líquido em direção à bomba. O atrito e a presença
acessórios na tubulação aumentam as perdas de carga do fluido, reduzindo o valor do NPSH disponível do sistema.
Portanto, o valor das perdas de carga na sucção deve ser o menor possível. A melhor maneira de se reduzir perdas de carga na linha de sucção é aumen
o diâmetro da tubulação. Essa ação diminui o atrito do líquido com a parede do tubo em função da redução da velocidade de escoamento, além de reduz
influência das rugosidades da superfície interna do tubo sobre o líquido.
Com o objetivo de aumentar o valor do NPSH disponível do sistema e evitar a ocorrência de cavitação na bomba, podem ser adotadas as seguintes açõe
associadas ao termo de perdas de carga na sucção:
- Aumentar o diâmetro da tubulação de sucção.
- Reduzir o número de acessórios instalados na tubulação de sucção.
- Reduzir a viscosidade do líquido com aquecimento (esta ação aumenta a pressão de vapor do líquido).
- Quando possível, utilizar tubos novos ou com baixa rugosidade.
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