Numa tubulação cilíndrica de raio “R²”, calcular a área molhada, perímetro molhado e raio hidráulico em duas situações:
1. conduto completamente cheio de água
e
2. conduto 50% preenchido.
Identifique o escoamento que ocorre em cada uma das situações e qual escoamento que mais é influenciado pelas paredes de contorno sólido:
A
A1= πR³; PM1= 2πR³; RH1=R³/8, escoamento em conduto forçado. A2=(πR^6)/16; PM2= πR³; RH2=R/32, escoamento à superfície livre. Ambos os escoamentos possuem a mesma influência, pois o valor de RH é igual nos dois casos.
B
A1= πR²; PM1= 2πR³; RH1=R/128, escoamento à superfície livre. A2=(πR^2)/256; PM2= πR³; RH2=R³/4, escoamento em conduto forçado. Ambos os escoamentos possuem a mesma influência pois o valor de RH é igual nos dois casos
C
A1= πR^4; PM1= 2πR²; RH1=0,5R², escoamento em conduto forçado. A2=(πR^4)/4; PM2= πR²; RH2=0,25R², escoamento à superfície livre. O escoamento em 2 é o mais influenciado pelas paredes, pois o RH é menor.
D
A1= πR³; PM1= 2πR¹; RH1=R/8, escoamento em conduto forçado. A2=(πR^2)/16; PM2= πR³; RH2=R/64, escoamento à superfície livre. O escoamento em 2 é o mais influenciado pelas paredes, pois A2 é menor.
E
A1= πR; PM1= 2πR²; RH1=R³, escoamento em conduto forçado. A2=(πR^0)/4; PM2= πR³; RH2=R/64, escoamento à superfície livre. O escoamento em 1 é o mais influenciado pelas paredes, pois o RH é maior.
Alternativa correta: C Nessa questão, é necessário calcular a área molhada, o perímetro molhado e o raio hidráulico em duas situações: quando o conduto está completamente cheio de água e quando está 50% preenchido. Na alternativa C, temos que a área molhada na primeira situação é A1= πR³, o perímetro molhado é PM1= 2πR² e o raio hidráulico é RH1=0,5R², indicando um escoamento em conduto forçado. Na segunda situação, a área molhada é A2=(πR^4)/4, o perímetro molhado é PM2= πR² e o raio hidráulico é RH2=0,25R², indicando um escoamento à superfície livre. O escoamento em 2 é o mais influenciado pelas paredes, pois o RH é menor.
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