Lista mecânica dos fluidos

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Professor: Ana Maura A. Rocha 09/08/2021
Aluno/Matrícula:
OBS: COLOCAR O NOME E TURMA NO TÍTULO DO ARQUIVO A SER ENVIADO À PROFESSORA!
Questionário 2 - MEC 119 – TURMA 33 – Mecânica dos Fluidos
1ª Questão) (10 pontos) (4 casas decimais) Para o esquema abaixo, determinar a potência da bomba de água, sabendo-se que a tubulação é constituída por tubo liso.
Dados: ρ=1000 kg/m3;
 μ= 1,002x10-3 Pa.s;
g=10m/s2;
Rugosidade= 5x10-6 m.
2ª Questão) (10 pontos) (4 casas decimais) A Figura abaixo representa um tanque aberto, sendo que, este está sendo abastecido com água através da seção 1, estando a água a 25ºC. Ao considerar o escoamento como sendo incompressível:
(a) Deduzir uma expressão analítica para a taxa de variação do nível d’água (dh/dt), em termos do diâmetro do tanque “D” e das vazões “Q1, Q2, Q3” arbitrários; 
(b) Determine a velocidade na saída, V2, considerando o nível de água “h” constante e sabendo-se que D1= 0,08m, D2=0,11m, V1= 6m/s e Q3= 0,026m3/s.
Dado: 
Equação da Continuidade para Volume de Controle:
 
3ª Questão) (10 pontos) (2 casas decimais) Na turbina mostrada abaixo ocorre circulação de ar em regime permanente e esta produz trabalho de 856 HP. Sabe-se que D1=185mm; P1= 1235kPa; T1= 168ºC; V1= 35,4m/s; D2= 185mm; P2= 243kPa e T2= 2,6ºC. Calcular: (a) velocidade V2 na saída e (b) o calor transferido em Watts. 
Dados:
RAr =287 J/kg.K ; Cp ar= 1004 m2/(s2 K); 1HP=745,7W;
Equação de Conservação da Energia: 
ANEXO I - FÓRMULAS
Equação dos gases Ideais: PV=nRT
Sendo: P=pressão; V=volume; n=nº moles; R=constante Universal dos Gases; T=temperatura em Kelvin.
POTÊNCIA DA BOMBA E TURBINA
· Potência da bomba = (ɣ.Q.H)/ŋ
· Potência da Turbina = (ɣ.Q.H).ŋ
Sendo: ɣ=peso específico do fluido; Q=vazão; H=altura manométrica; ŋ=eficiência da bomba.
Equação da Continuidade em regime permanente: 
Sendo: 
 = Fluxo mássico
EQUAÇÃO DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA:
Sendo:
Pi= pressão; ui= velocidade; ɣ= peso específico; g=aceleração da gravidade; zi= altura; 
He= perdas na entrada; Hs= perdas na saída; Hturb= perdas na turbina; Hbb= perdas na bomba
Perda de Carga:
Perda de Carga Distribuída ( e Perda Carga Localizada (
Sendo: f=fator de atrito; L=comprimento; V=velocidade; D=diâmetro; g=aceleração da gravidade
ANEXO II
DIAGRAMA DE MOODY


saientra
mm

𝑚ሶ