Fenômenos de Transportes33333333333333333333

GRUPO 1

Fox, 5ª ed.: 4.41; 4,48; 4,55; 4,67

1) Uma mangueira é conectada em um tanque com capacidade de 10000 litros. O tempo gasto para encher totalmente o tanque é de 500 minutos. Calcule a vazão volumétrica máxima da mangueira.
2) Determinar a vazão em volume e a velocidade média na seção (2), sabendo que o fluído é água e que A1 = 10 cm2 e A2 = 5 cm2. V1 = 1 m/s.
(Resp: 1 l/s; 2 m/s)

3. Determinar a velocidade do jato do liquido no orifício do tanque de grandes dimensões da figura. Considerar o fluido ideal.

Solução:
Considerando as hipóteses:
a. escoamento permanente;
b. escoamento sem atrito;
c. fluido incompressível;
d. escoamento ao longo de uma linha de corrente;
e. escoamento uniforme nas seções 1 e 2.
A equação de Bernoulli pode ser aplicada.

A escolha dos pontos (1) e (2) é fundamental na resolução do problema. Como regra, o ponto (1) deve ser escolhido numa seção onde V, P e z sejam conhecidos, e o ponto (2), onde estiver a incógnita, ou vice-versa. Como o tanque é de grandes dimensões, podemos considerar que a velocidade na superfície é V1 ≈ 0. Aproveitando este dado, iremos passar um volume de controle conforme mostra a figura acima. --->
V1 = 0 --> tanque de grandes dimensões e nível do fluído no reservatório;
P1 = 0 --> Patm na escala efetiva z1 = h --> Cota a partir da seção (2)
P2 = 0 --> Patm na escala efetiva z2 = 0 --> origem, na seção (2) substituindo na equação, teremos:
4. A pressão no ponto S do sifão da figura não deve cair abaixo de 25 KPa (abs). Desprezando as perdas, e considerando Patm = 100 KPa, determinar:
(a) a velocidade do fluido;
(b) a máxima altura do ponto S em relação ao ponto A.
Resp: 4,9 m/s; z = 6,3 m

5. Sabendo que a perda de carga no trecho (1)-(2) é 3 m, determinar as componentes horizontal e vertical da força aplicada pelo fluido nesse trecho de tubulação. Dados: γ = 10000 N/m3; Q = 6 L/s.

Resp: Fy = 126 N
6.

7. Uma bomba de água é movida por um motor elétrico