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Atividade de Aprofundamento Caro(a) aluno(a), A atividade de aprofundamento que você deve realizar, consiste em Modelar COMPLETAMENTE, obtendo a F...

Atividade de Aprofundamento Caro(a) aluno(a), A atividade de aprofundamento que você deve realizar, consiste em Modelar COMPLETAMENTE, obtendo a FUNÇÃO DE TRANSFERÊNCIA do sistema FLUÍDICO ABAIXO, observando os seguintes critérios: Desenvolver a equação diferencial do sistema; Desenvolver a Transformada de Laplace, para obter a função de transferência. Qe Qs Este sistema consiste em uma modelagem da variação da altura de enchimento do reservatório de água em função da vazão de entrada (qe) de água. Critérios: qe: vazão de entrada constante; m: massa fluídica de água; A: área da base do recipiente constate d: densidade da água constante; DICA: Balanço das massas: Acumulação = vazão de entrada(qe) - vazão de saída (qs)

💡 2 Respostas

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A função de transferência do sistema fluídico apresentado pode ser obtida a partir da equação diferencial que descreve o comportamento do sistema. Para isso, é necessário realizar o balanço de massa do sistema, considerando a vazão de entrada (qe) e a vazão de saída (qs). A equação diferencial que descreve o comportamento do sistema é dada por: m * d^2h/dt^2 + (m * A * d) * dh/dt = qe Em que h é a altura de enchimento do reservatório de água e t é o tempo. Aplicando a transformada de Laplace na equação diferencial, temos: m * s^2 * H(s) + (m * A * d) * s * H(s) = Qe(s) Em que H(s) é a transformada de Laplace da altura de enchimento do reservatório e Qe(s) é a transformada de Laplace da vazão de entrada. Isolando H(s), temos: H(s) = Qe(s) / (m * s^2 + (m * A * d) * s) Portanto, a função de transferência do sistema fluídico é: G(s) = H(s) / Qe(s) = 1 / (m * s^2 + (m * A * d) * s)

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Abraão Dias

Olá! A atividade que você deve realizar consiste em modelar completamente o sistema fluídico abaixo, obtendo a função de transferência. O sistema consiste em uma modelagem da variação da altura de enchimento do reservatório de água em função da vazão de entrada (qe) de água. Para isso, você deve desenvolver a equação diferencial do sistema e a transformada de Laplace para obter a função de transferência. Os critérios que você deve observar são:

qe: vazão de entrada constante

m: massa fluídica de água

A: área da base do recipiente constante

d: densidade da água constante

A equação diferencial do sistema pode ser obtida a partir do balanço de massas, considerando que a acumulação é igual à vazão de entrada (qe) menos a vazão de saída (qs). A vazão de saída pode ser expressa como qs = Cd √(2gh), onde Cd é o coeficiente de descarga do orifício, g é a aceleração da gravidade e h é a altura de enchimento do reservatório. Reorganizando a equação, obtemos:

dH/dt = (qe/A) - Cd √(2gh)/A d/m

Multiplicando ambos os lados por A/(Cd √(2gh)), temos:

A/(Cd √(2gh)) dH/dt + m/dA Cd √(2gh)/A = qe/Cd √(2gh)

Substituindo Cd √(2gh) por k, obtemos:

A/k dH/dt + m/dA k/A = qe/k

Aplicando a transformada de Laplace em ambos os lados da equação, temos:

A/k s H(s) + m/dA k/A √(s/k) H(s) = qe/k

Simplificando a equação, obtemos:

H(s)/qe = k/(As + m/dA √(ks))

Portanto, a função de transferência do sistema é dada por:

H(s)/qe = k/(As + m/dA √(ks))

Espero que isso ajude!

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