mecânica dos fluidos

mecânica dos fluidos

Uma mangueira de jardim conectada a um bocal é usada para encher um balde de 40 litros. O diâmetro interno da mangueira é de 2cm e ela se reduz a 0,8 cm na saída do bocal. São necessários 55 s para encher o balde com agua. a) Qual são as vazões mássicas e volumétricas da agua através da mangueira? b) As velocidades medias da agua na saída do bocal e na mangueira? Obs: considere a massa especifica da agua igual a 998kg/m³.

No caso, temos um problema de mecânica dos fluídos no qual devemos empregar a equação de conservação de massa num volume de controle dotado de superfícies permeáveis. No caso, é a mangueira com seus bocais de entrada e de saída.

O volume de controle a se adotar é o seguinte:

Para esse problema, considera-se que o fluído escoa em regime permanente, não há perdas de cargas localizadas e ao longo da tubulação, o fluído é incompressível (densidade constante) e não há variação de altura entre as superfícies de controle.

Segundo a equação de conservação de massa aplicada ao volume de controle acima, temos que a variação da massa dentro do volume de controle é equivalente à diferença entre as vazões mássicas de entrada e de saída:

Logo, a vazão mássica que entra na mangueira é igual àquela que sai, por isso:

a) A vazão volumétrica do escoamento é:

A vazão mássica do escoamento é:

A vazão pode também ser definida como:

b) Logo, a velocidade do escoamento nos bocais de entrada e saída são, respectivamente:

Portanto, a vazão volumétrica de água que percorre a mangueira é 0,727 l/s, que corresponde à 0,726 kg/s de vazão mássica. Na entrada a água percorre a mangueira à 2,314 m/s, já na saída, ela se encontra à 14,463 m/s.

Fonte:FOX, R.W.; McDONALD, A.T. . Introdução à Mecânica dos Fluidos. LTC Editora Guanabara Dois S.A., Rio de Janeiro, 6ª Edição, 2006.

No caso, temos um problema de mecânica dos fluídos no qual devemos empregar a equação de conservação de massa num volume de controle dotado de superfícies permeáveis. No caso, é a mangueira com seus bocais de entrada e de saída.

O volume de controle a se adotar é o seguinte:

Para esse problema, considera-se que o fluído escoa em regime permanente, não há perdas de cargas localizadas e ao longo da tubulação, o fluído é incompressível (densidade constante) e não há variação de altura entre as superfícies de controle.

Segundo a equação de conservação de massa aplicada ao volume de controle acima, temos que a variação da massa dentro do volume de controle é equivalente à diferença entre as vazões mássicas de entrada e de saída:

Logo, a vazão mássica que entra na mangueira é igual àquela que sai, por isso:

a) A vazão volumétrica do escoamento é:

A vazão mássica do escoamento é:

A vazão pode também ser definida como:

b) Logo, a velocidade do escoamento nos bocais de entrada e saída são, respectivamente:

Portanto, a vazão volumétrica de água que percorre a mangueira é 0,727 l/s, que corresponde à 0,726 kg/s de vazão mássica. Na entrada a água percorre a mangueira à 2,314 m/s, já na saída, ela se encontra à 14,463 m/s.

Fonte:FOX, R.W.; McDONALD, A.T. . Introdução à Mecânica dos Fluidos. LTC Editora Guanabara Dois S.A., Rio de Janeiro, 6ª Edição, 2006.

No caso, temos um problema de mecânica dos fluídos no qual devemos empregar a equação de conservação de massa num volume de controle dotado de superfícies permeáveis. No caso, é a mangueira com seus bocais de entrada e de saída.

O volume de controle a se adotar é o seguinte:

Para esse problema, considera-se que o fluído escoa em regime permanente, não há perdas de cargas localizadas e ao longo da tubulação, o fluído é incompressível (densidade constante) e não há variação de altura entre as superfícies de controle.

Segundo a equação de conservação de massa aplicada ao volume de controle acima, temos que a variação da massa dentro do volume de controle é equivalente à diferença entre as vazões mássicas de entrada e de saída:

Logo, a vazão mássica que entra na mangueira é igual àquela que sai, por isso:

a) A vazão volumétrica do escoamento é:

A vazão mássica do escoamento é:

A vazão pode também ser definida como:

b) Logo, a velocidade do escoamento nos bocais de entrada e saída são, respectivamente:

Portanto, a vazão volumétrica de água que percorre a mangueira é 0,727 l/s, que corresponde à 0,726 kg/s de vazão mássica. Na entrada a água percorre a mangueira à 2,314 m/s, já na saída, ela se encontra à 14,463 m/s.

Fonte:FOX, R.W.; McDONALD, A.T. . Introdução à Mecânica dos Fluidos. LTC Editora Guanabara Dois S.A., Rio de Janeiro, 6ª Edição, 2006.