Exercícios de sala PME2237 escoamentos internos

PME2237 – Mecânica dos Fluidos XI - 1o semestre / 2012 – Prof. Bruno Carmo

Exercícios e exemplos de sala de aula – escoamentos internos
1- A figura mostra um tubo de pequeno diâmetro por onde escoa água oriunda de um tanque de grandes dimensões. Sabendo que
6600mm3 de água são capturados na saída em
10s, estime a viscosidade dinâmica da água.
Considere γágua=9800N/m3.
2- No trecho de tubo mostrado na figura, que tem diâmetro D=0,0127m, escoa um óleo de peso específico γ=900kgf/m3 e viscosidade cinemática ν=1,1×10-4m2/s a uma vazão de Q=0,142m3/h. Para α=30°, qual seria a queda de pressão por unidade de comprimento, Δp/l? Para que ângulo α a queda de pressão Δp seria nula?
3- Óleo com ρ=900kg/m3 e ν=0,00001m2/s escoa a 0,2m3/s por um tubo de ferro fundido de 500m de comprimento e 200mm de diâmetro. Determine hl e Δp se o tubo tem um ângulo de declive de 10° no sentido do escoamento.
4- Uma queda de pressão de 700kPa é medida sobre um comprimento de 300m de um tubo em ferro forjado de
10cm de diâmetro que transporta óleo (ρ=900kg/m3, ν=0,00001m2/s). Calcule a vazão.
5- Na instalação da figura quer se determinar o diâmetro da tubulação, para que na condição mostrada a vazão seja de 1,0m3/s. Desprezam-se as perdas de carga singulares. A rugosidade média do tubo é de ε=0,001m e a viscosidade cinemática do fluido ν=10-6m2/s.

6- Se a vazão através de um tubo de ferro forjado de 10cm de diâmetro no sistema da figura é de 0,04m3/s, encontre a diferença de elevação H para os dois reservatórios.

7- Na instalação da figura, a potência fornecida ao fluido é de 1cv e a tubulação tem diâmetro constante e igual a 3cm. A vazão que passa pela tubulação é cd 3l/s. Os coeficientes de perda de carga singular nos pontos 1,
4, 5 e 6 são respectivamente, ks1=0,5, ks4=1,3, ks5=1,3 e ks6=1,0. O fator de atrito nessa condição de escoamento é f=0,02. A viscosidade cinemática do fluido é ν=10-6m2/s e seu peso específico γ=1000kgf/m3.
O comprimento do trecho 1-2 é L1,2=2m e do trecho 3-6 é