Para gerar uma velocidade média da água através da tubulação...

Próximas questões
Com base no mesmo assunto
Q536420
Engenharia Mecânica Mecânica dos Fluidos , Fundamentos e Análise da Cinemática de Escoamentos , Sistemas Fluidomecânicos , Máquinas de Fluxo
Ano: 2010 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: Banco da Amazônia Prova: CESPE - 2010 - Banco da Amazônia - Técnico Científico - Engenharia Mecânica |
Q536420 Engenharia Mecânica


Considere que, na instalação de bombeamento de água ilustrada na figura acima, o escoamento seja laminar e plenamente desenvolvido ao longo de toda a instalação. Considere, ainda, que a queda de pressão, ΔPf, oriunda da perda de carga distribuída, seja dada pela expressão 


em que D é o diâmetro da tubulação, L, o comprimento da tubulação, ρ, a massa específica, e f, o fator de atrito, que, no caso do fluxo laminar, é dado por

em que ReD é o número de Reynolds baseado no diâmetro (D) da tubulação e na velocidade média U do fluido. As quedas de pressão localizadas, ΔPi, que ocorrem em função dos componentes da tubulação, podem ser contabilizadas empregando-se coeficientes de perda de carga ki, para cada componente, definidos de forma que


A aceleração da gravidade local é igual a 10 m/s2, a massa específica da água é igual a 1.000 kg/m3e sua viscosidade é de 1,0 × 10-3 Pa . s. A tubulação é de seção transversal circular e tem diâmetro igual a 25 mm. Os coeficientes de perda de carga localizada, associados aos joelhos J1 e J2, são iguais a 0,1. Todo o trecho de tubulação e todos os componentes anteriores à sucção da bomba podem ser desconsiderados no que tange ao cálculo das perdas de carga. Nessas condições, julgue o item a seguir.
Para gerar uma velocidade média da água através da tubulação de 0,1 m/s, a bomba deve produzir uma potência útil de bombeamento superior a 930 W.
Alternativas

Comentários

Veja os comentários dos nossos alunos

Alguém chegou no resultado?

Não consegui. Tentei fazer P = rho*g*h*V*A não deu certo.

As equações de perda de carga são melhores reescritas e utilizáveis na equação de bernoulli quando dadas na unidade METRO e não na unidade de DELTA P.

A perda de carga "hlv" em metros calculada com os parâmetros do enunciado é:

hlv = f*(L/D)*(V²/2g) + k*(V²/2g) + k*(V²/2g)

Onde f = 64/Re

Re =  (ρ*V*D)/μ

μ = 0,001 Pa*s

L=7,5 m

D=0,025 m

V = 0,1 m/s

k=0,1

Re = 2500 (só aí ja devia parar tudo pois é escoamento de transição, mas vamos continuar)

f=0,0256

logo hlv = (0,0256*7,5/0,025 + 0,2)*(0,1²/20) = 0,00394 m (olha só que valor ridículo, mas o raciocínio está certo!)

A equação das bombas é:

P1/ρg + V1²/2g + Z1 + H = P2/ρg + V2²/2g + Z2 + hlv

Considerações:

P1 manométrico = 0 (reservatório aberto)

V2 = 0,1m/s (exercício falou que a velocidade se mantém 0,1 m/s na tubulação)

V1 = 0 (reservatório de água parada)

Z1 = -0,5m (linha zero na considerada na altura da bomba)

Z2 = 1,5 m

P2 manométrico = 0 (duto descarrega água a 0,1m/s ao ar livre, portanto P2 = P atmosférica)

então: 0+ 0- 0,5 + H = 0 + 0,1²/20 + 1,5 + 0,00394

H=2,00444 m

Pot hidráulica = γ*Q*H onde Q=V*A=0,0000491 m²

P = 10000 * 0,0000491*2,00444 = 0,984 W (valor absurdo), a banca usou um nº de reynolds muito alto e isso bugou tudo!

gabarito ERRADO

Eu não concordo com o gabatiro, com os dados fornecidos a velocidade que eu encontrei é 94,72 m/s!

Considerando o gabarito errado!

Encontrei a mesma resposta que o Thales. Esse gabarito tá errado total.

Clique para visualizar este comentário

Visualize os comentários desta questão clicando no botão abaixo

Questões de assuntos semelhantes

Provas relacionadas