Determine a vazão, para um bocal de 90mm de diâmetro, acoplado a um reservatório com H = 4,5m, considerando: (a) bocal cilíndrico externo (Cd = ...

Question

Determine a vazão, para um bocal de 90mm de diâmetro, acoplado a um reservatório com H = 4,5m, considerando: (a) bocal cilíndrico externo (Cd = ...

Determine a vazão, para um bocal de 90mm de diâmetro, acoplado a um reservatório com H = 4,5m, considerando: (a) bocal cilíndrico externo (Cd = 0,82); (b) bocal cilíndrico interno de veia livre (Cd = 0,52); (c) bocal cilíndrico interno de veia colada (Cd = 0,75).

Física I

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ETEP

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Valter Hammerle

26/05/2023

Ed · Answer

Para determinar a vazão, é necessário utilizar a equação de Torricelli, que relaciona a velocidade de saída do líquido com a altura do reservatório e a aceleração da gravidade. A equação é dada por:

v = √(2gh)

Onde:
v = velocidade de saída do líquido
g = aceleração da gravidade (9,81 m/s²)
h = altura do reservatório

Para calcular a vazão, é necessário multiplicar a velocidade de saída pelo diâmetro do bocal e pelo coeficiente de descarga (Cd). A equação é dada por:

Q = Cd * A * v

Onde:
Q = vazão
A = área da seção transversal do bocal (π * d² / 4)
d = diâmetro do bocal

Substituindo os valores, temos:

(a) Bocal cilíndrico externo (Cd = 0,82):
v = √(2 * 9,81 * 4,5) = 9,9 m/s
A = π * 0,09² / 4 = 0,0064 m²
Q = 0,82 * 0,0064 * 9,9 = 0,0519 m³/s

(b) Bocal cilíndrico interno de veia livre (Cd = 0,52):
v = √(2 * 9,81 * 4,5) = 9,9 m/s
A = π * (0,09² - 0,052²) / 4 = 0,0032 m²
Q = 0,52 * 0,0032 * 9,9 = 0,0164 m³/s

(c) Bocal cilíndrico interno de veia colada (Cd = 0,75):
v = √(2 * 9,81 * 4,5) = 9,9 m/s
A = π * (0,09² - 0,075²) / 4 = 0,0011 m²
Q = 0,75 * 0,0011 * 9,9 = 0,0082 m³/s

Portanto, a vazão para o bocal cilíndrico externo é de 0,0519 m³/s, para o bocal cilíndrico interno de veia livre é de 0,0164 m³/s e para o bocal cilíndrico interno de veia colada é de 0,0082 m³/s.

Determine a vazão, para um bocal de 90mm de diâmetro, acoplado a um reservatório com H = 4,5m, considerando: (a) bocal cilíndrico externo (Cd = ...

Física I

ETEP

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