Mecânica Técnica Atividade de Aprendizagem - Aula 03

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Atividade de Aprendizagem 03: Mecânica dos Fluidos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Observação: Só será avaliada a questão que apresentar o seu respectivo desenvolvimento. 
 
 
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)? 
 
 Com alteração apenas a entrada do tubo, o total das perdas de cargas normais (hN) continuam iguais a 
5,60m. 
O total das perdas cargas localizadas (hLOC= 5,79m) é alterado pois devemos somar a perda de carga 
da entrada. 
Se a entrada for delgada, com KL = 0,5 : 
 
hLOC = KL x (V² / 2g) = 0,5 x 2,652 / (2 x 9,81) = 0,179 
hLOC = 0,179 m 
 
 
Mecânica dos Fluidos 
Aluno (a): Alessandro Viana de Araujo Data: 11 / 03 / 21 
Atividade de Aprendizagem 03 NOTA: 
INSTRUÇÕES: 
 
 Esta Avaliação de pesquisa contém 02 questões, totalizando 10 (dez) pontos. 
 Você deve preencher dos dados no Cabeçalho para sua identificação 
o Nome / Data de entrega 
 Utilize o espaço abaixo destinado para realizar a atividade. 
 Ao terminar grave o arquivo com o seu nome (nome do aluno). 
 Envie o arquivo pelo sistema. 
 
 
 Atividade de Aprendizagem 03: Mecânica dos Fluidos 
hL = hN + hLOC = 5,60 m + 5,79 m + 0,179 m = 11,569 m 
P1 = γ (Z2 + hL) = 10000 x (3 + 11,569) = 145.690 Pa 
 
Se a entrada for arredondada, com KL = 0,05 : 
 
hLOC = KL x (V² / 2g) 0,05 x 2,652 / (2 x 9,81) = 0,018 
hLOC = 0,018m 
hL = hN + hLOC = 5,60 m + 5,79 m + 0,018 m = 11,408 m 
 
Temos a nova pressão em (1), P1 = γ (Z2 + hL) = 10000 x (3 + 11,408) = 144.080 Pa 
Entretanto, se a entrada fosse delgada, a pressão em (1) seria de 145.690 Pa, já se a entrada fosse 
arredondada, a pressão em (1) seria de 144.080 Pa. 
Uma diferença de: 
145.690 Pa - 144.080 Pa = 1.610 Pa. 
 
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. 
 
 
 
 Para perdas de cargas normais, L [m] = 152 m : 
 
 
 Para velocidade V [m/s] : 
 
 
 
 
 
 
 V = (6/60 m3/s) / (3,1415 x 0,2282 / 4 m²) = 0,1 / 0,0408 = 2,45 m/s 
 
 Para a rugosidade relativa do ferro fundido 
 
= 0,26 / 228 = 0.00114 (adimensional) 
 
Para o número de Reynolds : 
 
Re = (999 kg / m3 x 2,45 m/s x 0,228 m) / (1,12x10-3 Ns/m2) = 498.251 = 5 x 105 
 
 Atividade de Aprendizagem 03: Mecânica dos Fluidos 
Pelo diagrama de Moddy, verificamos que o fator de atrito f=0,02 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A perda de carga normal : 
 
 
hN = 0,02 x [152 m x (2,45m/s)2] / [0,228 m x 2 x 9,81 m/s2] = 18,2476 / 4,4734 = 4,08 m 
hN = 4,08 m 
 
 Tabela de Perdas de Cargas Localizadas 
Componente Quantidade KL hLOC = KL (_V² / 2g) Total de Perda 
Válvula 1 1 5,0 1,53 1,53 
Curvas 4 1,5 0,46 1,84 
Entrada 1 0,8 0,25 0,25 
Saída 1 1,0 0,31 0,31 
Soma das Perdas 
LOC 
 3,93 
 
hL = hN + hLOC = 4,08 + 3,93 = 8,01 m 
 
 Para a energia mecânica: 
 
 
Considerando a pressão de entrada P1 igual a pressão de saída P2 : P1 = P2 
Como as velocidades de entrada e saída também são iguais, pois a área é mesma: V1 = V2 
Considerando Z1 = 0 e Z2 = 61 m que é a diferença de alturas entre (1) e (2) 
Como não tem turbina, ht = 0 
A equação da energia mecânica se resume a: 
 
hP - hL = Z2 
hP = 61 + 8,01 = 69,01 W