Questões de Concurso

Um engenheiro encontra sobre a sua mesa quatro sistemas de equações, cada um contendo duas equações. As equações foram escritas por um assistente que estava com dúvidas sobre qual dos sistemas de equações representava um escoamento bidimensional incompressível. Dentre os sistemas de equações representados a seguir, a equação que corresponde ao escoamento bidimensional incompressível é: Dados: u é a componente da velocidade na direção x ; e v é a componente da velocidade na direção y do escoamento.

A equação abaixo, conhecida como equação de Reynold, representa a relação entre qualquer propriedade extensiva com as variáveis de um volume de controle.

Nessa equação, dN/dt é a taxa de variação da propriedade extensiva do sistema;  representa a taxa variação da quantidade da propriedade extensiva N dentro do volume de controle;  é a taxa na qual N está saindo da superfície do volume de controle e ρ  é a densidade do fluido. Considerando ρ constante, fluido incompressível e volume de controle constante não deformável, a expressão para a conservação de massa nessas condições é:

A vorticidade está presente nos estudos dos fluidos e é relacionada à velocidade angular de um corpo rígido num escoamento de um fluido. O valor da vorticidade, em função da velocidade angular ω, quando se tem escoamento com movimento puramente tangencial, onde a componente radial da velocidade linear v_r = 0, é:

Uma bomba centrífuga é usada para bombear água. A vazão de bombeamento é de 10 L/s. O fluido entra axialmente no rotor da bomba com uma velocidade constante. As especificações que um engenheiro tem da bomba são: diâmetro de entrada no rotor: 3 cm; diâmetro de saída do rotor: 10 cm; velocidade do rotor: 3000 rpm; velocidade de escoamento na saída do rotor 3 m/s. Considerando a densidade da água 1g/cm³ , o torque no eixo do rotor, em N.m, é:

Um líquido de densidade relativa igual a 1,5 escoa em um duto circular de diâmetro de 0,5 m, a pressão manométrica é 230 kPa, a velocidade é 5 m/s. Esses dados foram determinados a uma altura de 20 m do solo. Considerando o atrito nulo, a massa específica da água igual a 1 g/cm³ , a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² , a pressão manométrica numa seção no nível do solo, na qual o diâmetro do duto é 0,25 m, é, em kPa: