Questões de Engenharia Mecânica - Fundamentos e Análise da Cinemática de Escoamentos para Concurso

O tubo de Pitot é um dispositivo que possui uma aplicação bastante difundida na indústria aeronáutica. Em função de sua geometria apropriada e de algumas propriedades da Mecânica dos Fluidos, ele permite a determinação da seguinte grandeza do fluido que escoa no seu entorno:

Uma importante propriedade de um fluido incompressível é sua viscosidade. Para medir essa grandeza, é utilizado um equipamento denominado viscosímetro. É possível construir um viscosímetro simples a partir de um tubo capilar. Suponha que, em um tubo capilar de 25 cm de comprimento e 0,2 mm de diâmetro, um fluido incompressível de viscosidade desconhecida escoe com vazão de 250 mm^3/s. A queda de pressão ao longo do comprimento do tubo é de 2,0 MPa. Considerar o escoamento laminar, permanente e completamente desenvolvido. Determine a viscosidade desse fluido. Dados: a^b , lê-se ‘a’ elevado a ‘b’ e Pi = 3

Um óleo com viscosidade dinâmica igual a 0,5 Ns/m² e densidade igual a 800 kg/m³ escoa num duto de seção circular de diâmetro igual a 100 mm.

Qual a vazão num trecho retilíneo e horizontal de tubulação, com 20 m de comprimento, sabendo que a diferença de pressão nesse trecho é igual a 128 kPa?

Uma bomba centrífuga é montada acima de um reservatório de água que é aberto à atmosfera. A vazão na bomba é igual a 0,02 m3/s. Nessa condição, o fabricante especifica que o NPSH deva ser igual a 4,0 m. A temperatura da água é igual a 300 K, e a pressão atmosférica local é igual a 1,01 bar. Qual é a máxima altura, medida a partir da superfície livre do reservatório, em que pode ser instalada a bomba para que não ocorra cavitação? Sabe-se que a perda de carga total até a entrada da bomba é igual a 2,5 m e que o diâmetro da tubulação é igual a 100 mm.

Dados: Pressão de vapor da água a 300 K = 3 495 Pa; Peso específico da água: 10 000 N/m³

A respeito da perda de carga que ocorre no escoamento de fluidos em tubulações, tem-se que