Mecânica dos Fluidos II - Daniela - REC P2

Prévia do material em texto

Universidade Federal do Rio Grande do Sul 
Instituto de Pesquisas Hidráulicas 
Departamento de Hidromecânica e Hidrologia 
IPH01107 – Mecânica dos Fluidos II 
 
PROVA RECUPERAÇÃO – P2 Turma: B 2020/2 Data: 27/05/21 
ALUNO:______________________________________________________________ Nº CARTÃO:_____________ 
 
INSTRUÇÕES: 
- A avaliação é individual. 
- Todas as questões devem ser elaboradas de modo a indicar todas as hipóteses e todas as etapas 
de cálculo necessárias para a apresentação da resposta final. Todas etapas serão corrigidas. 
- Toda resolução deve ser feita a mão, utilizando caneta azul ou preta. 
- Assine todas as páginas que utilizem para a resolução. 
- Cuidem ao digitalizar a prova, que a mesma fique legível. 
- Envie apenas a resolução da prova pelo Moodle. 
- Se faltar alguma informação, adote valores, apresentando justificativa para os valores escolhidos. 
- Prazo para envio até às 1h30 do dia 28/05/2021. 
 
1) (Valor = 4,0) Considere uma instalação de transporte de água ( = 1000 kg/m³) como representado na figura. 
A potência fornecida pela bomba ao fluido é de 20 kW. (a) Determine a potência associada à perda mecânica 
introduzida pelo filtro. (b) Supondo que o peso da bomba é de 1 kN e considerando que as forças de ligação 
se transmitem unicamente através do suporte, avalie a força que esse suporte está sujeito. 
 
 
 
2) (Valor = 2,0) Considere o escoamento de ar ( = 1,2 kg/m³;  = 10-5 m²/s; c = 340 m/s) em um conduto de 
seção circular, conforme indicado na figura. Se as leituras nos dispositivos (a) e (b) forem de 16 mm.c.a. e 
24 mm.c.a, respectivamente, qual a velocidade do escoamento que pode ser avaliada? Faça um comentário 
sobre os efeitos de compressibilidade esperados neste escoamento. 
 
 
 
3) (Valor = 4,0) A elevação de pressão (p) produzida por uma bomba pode ser assumida como uma função do 
diâmetro do rotor (D), da velocidade de rotação (), da massa específica do fluido que a atravessa () e da 
vazão volumétrica escoada (Q). Uma bomba modelo, com um rotor de 20 cm de diâmetro, foi testada em 
laboratório, com água, rodando a uma velocidade  = 40 rad/s, tendo-se obtido o gráfico representado na 
figura. 
(a) Qual a elevação da pressão que poderá esperar-se de uma bomba geometricamente semelhante, cujo rotor 
tem 30 cm de diâmetro, se ela girar a 60 rad/s, para uma vazão de água de 162 litros/segundo? 
(b) Comente a afirmação: “O fato de a situação que se pretende analisar em (a) envolver uma vazão fora da gama 
de vazões ensaiadas faz com que a solução esteja afetada de um erro que só poderia ser completamente eliminado 
ensaiando o modelo com vazões muito superiores.” 
Observação: se necessário utilize para análise dimensional a base = , D, .