1) Conceitualmente, podemos dizer que o termo automação e: Os meios, instrumentos, maquinas, processos de trabalho, ferramentas ou recursos gracas aos quais a acao humana, em um determinado processo, fica reduzida, eliminada ou potencializada. ========================================================== 2) Quanto ao "grau real de automacao" obtido e capaz de obter-se em um processo, podemos afirmar que: Conta muito menos automatizar totalmente uma operacao relativamente simples que automatizar somente 50% de um processo complexo e de dificil realizacao. ========================================================== 3)Quanto ao conceito de fluido, e correto afirmar que: E qualquer substancia capaz de escoar e assumir a forma do recipiente que o contem. ========================================================== 4)Calcule a pressao em PSI que o fluido confinado a um reservatorio aberto exerce contra o fundo dele. Considere os seguintes dados - Massa especifica (ro = 881kg/m^3) - Nivel do tanque (H = 5m) - Aceleracao da gravidade (9,81 m/s^2) - Diametro do tanque (D = 3m) F = ro x g x h F = 881 x 9,81 x 5 = 43213,05 N/m^2 Convertendo fica P = 6,27 PSI ========================================================== 5) Suponha que na parede do tanque do exercicio anterior seja aberto um furo de 5 cm de diamentro bem rente a base Calcule a vazao (Q) em l/min e o tempo (t) em minuto para que ele esvazie completamente. V2 = sqrt(-2 x g x h) V2 = sqrt (-2 x 9,81 x (0-5)) = 9,9 m/s A = 1,96 x 10^-3 m^2 Q = V x A Q = 9,9 x 1,96 x 10^-3 = 1,94 x 10^-2 m^3/s Convertendo fica 1164 l/min t = V/Q t = 35340 l/1164l = 30,36 min ========================================================== 6) Que volume de oleo em m^3 escoará em 1 hora por um tubo de comprimento l = 200 cm de diametro interno 12 mm, se a diferenca de pressao dentro do tubo e de 60 bar? Adote a viscosidade cinematica do oleo como 50 cSt. n = ro x V n = 881,1 x 50 = 44055 kg/s Convertendo para m/s = 44,05 Q = (pi x r^4 x P)/ (8 x h x L) Q = (pi x (0,006)^4 x 6.000.000) / (8 x (44.055 x 10^-3) x 2) Q = (3,46 x 10^-5) m^3/s Convertendo para m^3/H = 0,1245 m^3/H ========================================================== 7) Considerando o desenho esquematico representado na figura 1.10, calcule a potencia necessaria a bomba, de modo que o
atuador suspenda o bloco a uma distancia y(cm), dentro de um tempo t(s), conforme os dados seguintes: - Distancia y = 30 cm - Tempo t = 5s - Diametro da tubulacao d = 18 mm - Diametro do atuador d = 70 mm - Perda de carga HL = 3 m^2/s^2 - Massa especifica ro = 881,1 kg/m^3 - Gravidade g = 9,81 m/s^2 - Pressão da linha = 100 bar V2 = y / A V2 = 30cm / 5 s = 0,06 m/s n = Q x ro n = (v2 x AC x g) x ro n = (0,06 x pi x 0,035^2) x 881,1 = 0,2034 N = m x [(p/ro) x v2^2 x [1 - ((A2/A1)^2)/2] + y x g + HL] N = 0,2034 x [(10.000.000/881,1) x 0,06^2 x [1 - ((0,07/0,018)^2)/2] + 0,3 x 9,8 1 + 3] N = 2317,14 W ou 3,10 HP ============================================================== 8) Para a questao anterior, determinar a velocidade do fluido dentro da tubulacao de diametro 18 mm V2 = sqrt(-2 x g x h) V2 = sqrt (-2 x 9,81 x (0-0.3)) = 2,42 m/s =============================================================== 9) Sabendo que em um tubulacao cujo diametro permanece constante durante todo o seu comprimento de 10 m flui 20l/min de óleo a uma viscosidade de 45 cSt e pressoa de 120 bar, pede-se o diametro - L = 10 m - Q = 20 l/min x 10^-3 m^3/l x 1/60 = 3,33 x 10^-4 m^3/s - u = 45 cSt = 45 x 10^-2 St = 0,45 m^2/s - P = 120 bar = 12.000.000 Pa - d = ? Q = (pi x r^4 x P)/ (8 x h x L) r^4 = (8 x L x Q x u)/ (P x pi) r^4 = (8 x 10 x (3,33 x 10^-4) x 0,45)/ (12.000.000 x pi) r^4 = 3,1847 x 10^-3 m r = (3,1847 x 10^-3 m)1/4 r = 4,2244 x 10^-3 m D = 8,45 mm =============================================================== 10) Utilizando os dados da questão anterior, determine a viscosidade do oleo em cSt, supondo uma vazao de 50 l/min Q = (pi x r^4 x P)/ (8 x h x L) (8,33 x 10^-4) = (pi x 0,00845 x 12.000.000) / (8 x u x 10) 0,06664 = 318557,49 u = 4780274,53 x (1/10^6) u = 47,8 cSt
