Mecânica do Fluídos

Sabemos que a equação do balanço de energia descreve a soma da energia cinética, energia potêncial, energia de pressão e caracteriza dois trechos do escoamento. Essa equação considera que no trecho do escoamento analisado não existe atrito, nem perda de energia na forma de calor. Outra hipótese é que não existem máquinas, turbinas ou bombas, ao longo do escoamento. As considerações referentes ao fluido incompressível e ao escoamento em regime permanente possibilitam simplificações na equação do balanço de energia.PropostaCom base nisso:1) Descreva as etapas envolvidas no cálculo da vazão volumétrica da água que escoa por um tubo de Venturi.2) Realize o balanço de energia para um escoamento com as seguintes características:Regime permanente, sem atrito na tubulação, sem máquinas ao longo do escoamento, fluido incompressível e sem troca de calor;Trechos com a mesma cota (z1 = z1)Trechos com cotas diferentes (z1 ≠ z2);Um manômetro acoplado nas secções 1 e 2, que mostra um desnível de 10 cm (h = 10 cm), com maior altura na secção 2;O mercúrio como fluido manométrico de γ = 136.000 N/m3A água escoando no tubo de Venturi γ = 10.000 N/m3; A1 = 40 cm2; e A2 = 20 cm2

Mecânica dos Fluidos

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UNIFACS

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Andre Santana

02/05/2021

💡 3 Respostas

Luqui Santos

02.05.2021

Não sei muito bem.

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Andre Santana

03.05.2021

Tenta me ajudar. Obrigado!

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Rodrigo Prata

12.06.2023

O cálculo da vazão volumétrica da água que escoa por um tubo de Venturi envolve as seguintes etapas:

Medição das áreas das seções do tubo: Deve-se medir as áreas da seção de entrada (A1) e da seção de garganta (A2) do tubo de Venturi.
Cálculo da velocidade nas seções: Utilizando a equação da continuidade, que afirma que a vazão volumétrica é constante em um escoamento incompressível, pode-se determinar a velocidade da água nas seções do tubo. A velocidade na seção 1 (V1) pode ser calculada pela fórmula Q/A1, onde Q é a vazão volumétrica desejada.
Determinação da diferença de pressão: A diferença de pressão entre as seções é obtida utilizando um manômetro acoplado nas seções 1 e 2. A diferença de altura do fluido manométrico (h) é medida e convertida para pressão utilizando a densidade do fluido manométrico. Nesse caso, com o uso de mercúrio, a pressão manométrica (P1 - P2) pode ser calculada multiplicando γ (densidade do fluido manométrico) por h.
Cálculo da vazão volumétrica: Com as informações obtidas, pode-se utilizar a equação do balanço de energia para determinar a vazão volumétrica (Q) da água que escoa pelo tubo de Venturi. Essa equação considera que a soma das energias cinética, potencial e de pressão é constante entre as seções 1 e 2.

Em relação ao balanço de energia, considerando um escoamento em regime permanente, sem atrito na tubulação, sem máquinas ao longo do escoamento, fluido incompressível e sem troca de calor, podemos concluir:

Quando os trechos têm a mesma cota (z1 = z2), a única diferença de energia se dá pela diferença de pressão entre as seções, de acordo com a equação do balanço de energia.
Quando os trechos possuem cotas diferentes (z1 ≠ z2), além da diferença de pressão, deve-se considerar a diferença de energia potencial gravitacional entre as seções.

Portanto, a equação do balanço de energia permite analisar as variações de energia em um escoamento e determinar a vazão volumétrica em diferentes situações, levando em conta as características específicas do sistema em questão.

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