Pelo trecho da tubulação horizontal, destacada na figura a ...
Nestas condições, foram medidos: o diâmetro da tubulação D = 1 polegada, a distância L = 10 m, as alturas h1 = 2,00 m e h2 = 1,55 m e o fator de atrito f = 0,022. Se a intensidade da aceleração gravitacional vale 9,8 m/s², a velocidade média do escoamento na tubulação, em m/s, vale:
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A questão pode ser resolvida da seguinte forma:
Aplicando a equação da conservação de energia:
P1/ro.g + [(v1)^2]/2 + z1 = P2/ro.g + [(v2)^2]/2 + z2 + hl ---- (onde hl é a perda de carga, apenas a perda de carga por atrito, desconsiderando as perdas localizadas)
Considerando que o Ponto 1 é o ponto onde "sai" a primeira tubulação do h1 e o ponto 2 é o ponto onde sai a segunda tubulação do h2. Com isso, a pressão no ponto 1 e ponto 2 é:
P1 = Patm + 1000.9,81.2 e P2= Patm + 1000.9,81.1,55
Logo P1=119,6 kPa e P2 = 115,19kPa.
hl = f(L/D)[(v^2)/2g]
Como a tubulação não tem sua seção transversal alterada, v1 = v2 = v
A consideração acima permite que retiremos da euqação v1 e v2 e fiquemos apenas com v da perda de carga.Como o tubo é horizontal, z1=z1, logo podemos "cortar" da equação da energia.
Substituindo o que temos na equação da energia, após ter inserido as considerações, tem-se:
(P1-P2)/ro.g = f(L/D)[(v^2)/2g]. ---- 4,41=(8,66/2 ) .(v^2), onde v representa a velocidade média durante todo o tubo de escoamento.
**v=1,01m/s** - RESPOSTA
Resolvi de um jeito mais rápido:
Sabe-se que a diferença de altura H1 - H2 é a altura da perda de carga.
h = f*L/D*v^2/2g
Substituindo temos v = 1 m/s
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