DETERMINE A PERDA E CARGA DE UM ORIFICIO DE DIAMETRO DE 10 CM, DESCARGA DE 3,8 m/s E CARGA DE 3,6m.

Para determinar a perda de carga em um orifício, é necessário utilizar a equação de Bernoulli, que relaciona a carga total em dois pontos de um fluido incompressível e sem viscosidade. A equação é dada por: P1/γ + V1²/2g + z1 = P2/γ + V2²/2g + z2 + hL Onde: P1/γ = carga de pressão no ponto 1 V1²/2g = carga de velocidade no ponto 1 z1 = carga de elevação no ponto 1 P2/γ = carga de pressão no ponto 2 V2²/2g = carga de velocidade no ponto 2 z2 = carga de elevação no ponto 2 hL = perda de carga entre os pontos 1 e 2 Considerando que o orifício é um ponto de saída do fluido, podemos assumir que a carga de velocidade no ponto 2 é zero. Além disso, podemos assumir que a carga de pressão no ponto 1 é igual à carga total no ponto 2, já que o fluido está saindo do sistema. Assim, a equação de Bernoulli pode ser simplificada para: z1 + V1²/2g = z2 + hL A perda de carga pode ser calculada a partir da diferença entre as cargas de elevação nos pontos 1 e 2, que é dada por: hL = z1 - z2 Substituindo os valores fornecidos na equação, temos: hL = 3,6 - 0 = 3,6 m Já a carga de velocidade no ponto 1 pode ser calculada a partir da equação de velocidade para escoamento em orifícios, que é dada por: V1 = Cd * A * sqrt(2 * g * hL) Onde: Cd = coeficiente de descarga do orifício A = área do orifício g = aceleração da gravidade hL = perda de carga O coeficiente de descarga depende das características do orifício e do fluido em questão. Para orifícios circulares, o coeficiente de descarga pode ser aproximado por: Cd = 0,61 + 0,35 * (D/d)^4 Onde: D = diâmetro da tubulação d = diâmetro do orifício Substituindo os valores fornecidos na equação, temos: Cd = 0,61 + 0,35 * (10/10)^4 = 0,96 A área do orifício é dada por: A = pi * (D/2)^2 = pi * (10/2)^2 = 78,54 cm² Convertendo a descarga para m³/s: Q = A * V1 = 78,54 * 3,8 / 1000 = 0,298 m³/s A carga de velocidade no ponto 1 pode ser calculada a partir da equação de velocidade: V1 = Q / A = 0,298 / 0,00785 = 37,97 m/s Finalmente, a carga de perda é dada por: hL = z1 - z2 = 3,6 - 0 = 3,6 m Portanto, a perda de carga do orifício é de 3,6 metros e a carga de velocidade no ponto 1 é de 37,97 m/s.