Fenômenos de Transporte

Capítulo 7
No Capítulo 4 apresentou-se a equação da energia com essas hipóteses, resultando: :

é: HM, v, p ou z. Entretanto, esta tarefa somente será viável se for conhecida a perda de carga
Este capítulo dedica-se, fundamentalmente, ao estudo desse termo para condutos forçados, estabelecendo as bases do cálculo de instalações hidráulicas. A definição das linhas da energia e piezométrica estabelece uma maneira interessante de visualização do andamento da energia e da pressão ao longo do escoamento, que pode facilitar a solução de problemas voltados à solução de instalações.
Exercício 7.1

hz p vz p
Como se trata de um gás, a diferença de cotas pode ser desprezada desde que esta não seja muito grande. Considerando a mina como um reservatório de grandes dimensões, v0 ≅ 0 e, na escala efetiva p1 = 0, obtêm-se:

D Lf pg2 v
Lfg2v g2vD
Lf g2
Como f = f(Re) e Re = f(v), o problema deverá ser resolvido por tentativas.

Uma forma de obter rapidamente o resultado, consiste em adotar o f correspondente à parte horizontal da curva de k DH calculado para o problema. Observa-se que se o Re for relativamente grande, o f estará nessa parte da curva, o que evitará novas tentativas.

Ao observar o Moody-Rouse nota-se que o Re é suficientemente alto para que se possa adotar o f correspondente à parte horizontal da curva de DH/k (escoamento hidraulicamente rugoso). Nesse caso, confirma-se o f e, conseqüentemente, o valor da velocidade. Assim:

Exercício 7.2

L f1h g2 vk g2vD
L f g2 vhzHHH
D :RouseMoody g2 vkD
LfH
HHhzz H
Exercício 7.3 a) Obviamente a máquina é uma bomba, pois .ppentradasaída>
BsBe pH

hgD2 f g2vD Lfh g2 vkhehhH
H)b
H f spf
2 sssfp
Exercício 7.4

g2 vk D f1zz p g2 vk g2vD fz p v zHHH)b
DvQ kD Lf gH2 g2 vkD
LfH
Exercício 7.5

Hzp H
3 B B

gDh2 f g2vD
L fh g2 vkh spf 3 c) Como os dois tubos têm o mesmo diâmetro e material e o fluido é o mesmo, tem-se o mesmo f. g2 vk D
L fhhH
5 sfp

HHz p
H)d
A vazão é