Para a configuração para escoamento da Fig. 8.11, é sabido que a perda de carga é 1,7 ft. Da entrada para a saída, a queda de pressão é 3,7 psi, o aumento de velocidade é de 75%, e o aumento de elevação é de 5,5 ft. Calculo a velocidade de entrada da água.
''A imagem é um volume de controle e coordenadas para análise de energia de escoamento através de um cotovelo redutor de 90º.''
[ (p1/ρ.g)+(αV1²/2.g)+z1 ] - [ (p2/ρ.g)+(αV2²/2.g)+z2 ] = Hlt
-> Hlt = 1,7 ft = 0,51816 m
-> P1 - P2 = 3,7 psi = 2510,6 Pa
-> V2 = 1,75V1 (aumento de 75%) => V2² = 3,0625.V1²
-> z1-z2 = -5,5 ft = -1,6764 m
-> α = 1 (Coeficiente de perda, procure no seu livro de Mec Flu o porque).
(P1-P2)/ρ.g + α(V1²-3,0625V1²)/2.g + z1-z2 = Hlt
(P1-P2)/ρ.g - α(2,0625V1²)/2.g + z1-z2 = Hlt
Agora, temos de isolar V1:
(P1-P2)/ρ.g + z1-z2 - Hlt = α(2,0625V1²)/2.g =>
V1² = 2. g [ (P1-P2)/ρ.g + z1-z2 - Hlt ] / α . 2,0625
Substituindo (Considerando o líquido como água, portanto ρ = 999 kG/m³):
V1² = 2 . 9,81 [ (2510,6)/999.9,81 - 1,6764 - 0,51816 ] / 1 . 2,0625
V1² = -18,44 m/s ( Deu negativo por questão da orientação adotada. Portanto na hora de tirar a raiz, use o módulo).
V1= 4,29 m/s = 14,075ft/s
Depois me conta se estava certo!
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