Pessoal Favor me da uma ajuda nessa questão de Fenômenos de Transporte, que não consegui resolver!!!
Um fluido na forma líquida necessita ser bombeado para a construção de uma barragem, este fluido será utilizado como fluido de perfuração de poço e fluido refrigerante uma vez que o mesmo se encontra a - 20 ºC. A tubulação por onde o fluido irá escoar tem uma rugosidade de 1,5 x 10-6 m, diâmetro de 20 mm, e 30 m de comprimento, e o bombeamento do fluido citado terá um fluxo de massa de 0,15 kg / s. O esquema montado para o bombeamento do fluido no canteiro de obra está sendo ineficiente, ou seja, o fluido não está chegando no local determinado pela equipe de engenheiros devido as perdas no sistema. Considerando estas condições calcule a queda de pressão, a perda de carga e potência da bomba necessárias para superar as perdas no sistema de bombeamento montado. São dados: aceleração gravitacional 10 m / s², massa específica do fluido 667 kg / m³, viscosidade 2,54 x 10-4 kg / m.s.
Nota: utilize o gráfico de Moody para determinar o fator de atrito, o valor encontrado será aceito com uma variação de 0,001 para mais ou para menos.
Observação: unidades faltantes ou incorretas acarretará perda na pontuação, verifique as orientações para a postagem da resolução de questões abertas. A nota desta questão está dividida em partes, sendo assim, o aluno receberá a nota somente referente aos acertos na resolução da questão.
💡 2 Respostas
Magno Carrijo
Caros Alguem que possa me dar um auxilio...
RD Resoluções
Através da fórmula universal, também conhecida como fórmula de Darcy Weisbach, que é reconhecida pela ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
onde:
L – comprimento da tubulação (tubos + acessórios);
Le – comprimento equivalente do acessório hidráulico, ou seja, comprimento fictício de tubo que ao substituir a singularidade propicia uma perda distribuída precisamente igual a perda singular causada pela singularidade em questão;
f – coeficiente de perda de carga distribuída, ou fator de atrito de Darcy, que no caso do escoamento laminar (onde o número de Reynolds é menor, ou igual a 2000) e pode ser assim calculado:
O número de Reynolds pode ser calculado por:
onde:
a massa específica, além de caracterizar o fluido em uma dada temperatura, possibilita classificar o escoamento em incompressível ou não, se ela permanecer constante ao longo do escoamento, escoamentos isotérmicos, pode-se afirmar que o mesmo é considerado incompressível.
O cálculo da velocidade média do escoamento é feito considerando a vazão (Q) e a área da seção transversal formada pelo fluido:
Diâmetro hidráulico:
Quando trabalhamos com condutos forçados de seção transversal circular o diâmetro hidráulico coincide com o diâmetro interno do conduto.
A viscosidade é uma das principais responsáveis pela dissipação da energia (perda de carga) ao longo do escoamento.
Será que existe outra maneira de calcular a perda de carga distribuída comumente utilizada para a engenharia química?
Existe é através da equação de Poiseuille que é válida para o escoamento laminar (Re menor ou igual a 2000), ou seja, o escoamento onde podemos desprezar o deslocamento transversal de massa, o que implica dizer que há a predominância das forças viscosas em relação as forças de inércia, ela determina a variação de pressão em um trecho onde só existe a perda de carga distribuída:
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