Engenharia civil
Exemplo – No tubo da figura, determinar a vazão em volume e a velocidade na seção ( 2 ), sabendo – se que o fluído é água.
Nota: Como o fluido é incompressível, (líquido) então a Equação da Continuidade nos dá:
Q1 = Q2
Q =v×A
v1 × A1 = v 2 × A2 v2 =
v1 × A1
A2
1m s × 10 cm 2
⇒
v2 =
⇒
Q1 = 1
5 cm 2
⇒
v2 = 2 m s
A vazão será:
Q1 = v1 × A1
m
1m 2
× 10 cm 2 × 4 s 10 cm 2
⇒
Q1 = 10−3 m 3 s
m
1m 2
× 5 cm 2 × 4 s 10 cm 2
⇒
Q2 = 10−3 m3 s
ou
Q2 = v 2 × A2
⇒
Q2 = 2
Portanto:
Q = 10 −3
m 3 1000L
×
s
1m3
⇒
Q = 1L s
Paulo Vinicius Rodrigues de Lima paulo.vini2004@gmail.com Elementos e Mecânica dos Fluídos
2
Exemplo resolvido 4.1 – Ar escoa num tubo convergente. A área de maior seção do tubo é 20cm e a
10cm 2 . A massa específica do ar na seção (1) é 0,12 utm m 3 , enquanto na seção (2) é
0,09 utm m 3 . Sendo a velocidade na seção (1) 10 m s , determinar a velocidade na seção (2) e a vazão
menor
em massa.
Nota: Trata-se de fluído compressível, ρ1 ≠ ρ2 e a Equação da Continuidade nos dá Qm1 = Qm 2 .
Qm1 = Qm 2
Qm = ρ × v × A
ρ1 × v1 × A1 = ρ2 × v 2 × A2 v2 =
ρ1 × v1 × A1 ρ2 × A2
Qm = ρ1 × v1 × A1
0,12
⇒
utm m v2 =
0,09
⇒
Qm = 0,12
× 10
3
utm m3 utm m 3
m
× 20 cm 2 s × 10 cm
× 10
⇒
v 2 = 26,67 m s
2
1m2 m × 20 cm 2 × 4 s 10 cm 2
⇒
Qm = 2,4 × 10 −3 utm s
ou
Qm = ρ2 × v 2 × A2
⇒
1m2 m 2
Qm = 0,09 3 × 26,67
× 10 cm × 4 s 10 cm 2 m utm
Paulo Vinicius Rodrigues de Lima paulo.vini2004@gmail.com ⇒
Qm = 2,4 × 10 −3 utm s
Elementos e Mecânica dos Fluídos
(
) , num reservatório com uma vazão de
20 L s . No mesmo reservatório é trazido óleo ( ρ = 80 utm m ) por outro tubo com a vazão de 10 L s .
Exemplo resolvido 4.2 – Um tubo admite água ρ = 100 utm m
3
3
A mistura homogênea formada é