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EXERCÍCIOS:: EXERCÍCIOS 8.67
Medidas foram feitas feitas para para a configuração de escoamento escoamento mostrada na
Fig. 8.11. Na entrada, seção (1), a pressão é 10,2 psig, a velocidade média é 5,5 ft/s, e a elevação é 7,5 ft. Na saída, seção (2), a pressão, a velocidade média e a elevação são, respectivamente, 6,5 psig, 11,2 ft/s e 10,5 ft. Calcule a perda de carga em ft. Transformar as unidades:
P Psig 70329 Pa 1 10,2 Psig P 2 6,5 Psig Psig 44817,5 Pa V 1 5,5 ft / s 1,6764m / s
7,5 ft 2,286m V 2 11,2 ft / s 3,4138m / s z 2 10,5 ft 3,2m
z 1
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EXERCÍCIOS:: EXERCÍCIOS 8.68
gua escoa em um tubo horizontal de área transversal constante; o
diâmetro do tubo é 50 mm e a velocidade média do escoamento é 1,5 m/s. Na entrada do tubo, a pressão manométrica é 588 kPa e a saída é à pressão atmosférica. Determine a perda de carga no tubo. Se o tubo estiver alinhado agora de modo que a saída fique 25 m acima da entrada, qual será a pressão na entrada necessária para manter a mesma vazão? Se o tubo estiver alinhado agora de modo que a saída fique 25 m abaixo da entrada, qual será a pressão necessária na entrada para manter a mesma vazão? Finalmente, quão mais baixa deve estar a saída do tubo em relação à entrada para que a mesma vazão seja mantida, se ambas as extremidades estão à pressão atmosférica (i.e., campo gravitacional)?
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EXERCÍCIOS: 8.72 A velocidade média de escoamento em um trecho de diâmetro constante da tubulação do Alasca é 8,27 ft/s. Na entrada, a pressão é 1200 psig e a elevação é 150 ft; na saída, a pressão é 50 psig e a elevação é 375 ft. Calcule a perda de carga nesse trecho da tubulação. Dados: 8829 N / m³
Transformar as unidades: P Psig 82740000 Pa 1 1200
P 2 50 Psig 344750 Pa V 1 8,7 ft / s 2,6518m / s z 1
150 ft 45,72m
V 1 V 2 z 2
375 ft 114,3m
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EXERCÍCIOS:
8.74 Na entrada de um trecho de diâmetro constante da tubulação do Alasca, a pressão é 8,5 MPa e a elevação é 45 m; na saída, a elevação é de 115 m. A perda de carga nessa seção da tubulação é 6,9 kJ/kg. Calcule a pressão na saída. Dados: 8829 N / m ³ .
8.75 – Água escoa a 3gpm através de uma mangueira de jardim horizontal com diâmetro de 5/8 de polegada. A queda de pressão ao longo de 50 ft de mangueira é 12,3 PSI. Calcule a perda de carga.
8.76 – Água é bombeada à taxa de 0,0075 m3/s de um reservatório que está 20 m acima de uma bomba para uma descarga livre 35 m acima da bomba. A pressão no lado da admissão da bomba é 150 kPa e no lado da descarga é 450 kPa. Todos os tubos são de aço comercial com diâmetro nominal de 15 cm. Determine (a) a altura de carga fornecida pela bomba e (b) a perda de carga total entre a bomba e o ponto de descarga livre.
EXERCÍCIOS:
8.79 Um tubo liso horizontal, de 75 mm de diâmetro, transporta água (65°C). Quando a vazão é 0,075 kg/s, a queda de pressão medida é 7,5 Pa por 100 m de tubo. Baseado nestas medidas, qual é o fator de atrito? Qual é o número de Reynolds? Este número de Reynolds normalmente indica escoamento turbulento ou laminar? Dados: 999 k g / m ³ 4 4 x10 N s . / m²
,
CÁLCULO DE PERDA DE CARGA EXERCÍCIOS:
8.84 Água escoa através de um tubo de 25 mm de diâmetro que subitamente alarga-se para um diâmetro de 50 mm. A vazão através do alargamento é 1,25 l/s. Calcule o aumento de pressão através do alargamento. Compare com o valor para escoamento sem atrito.
8.90 Água escoa do tanque mostrado através de um tubo muito curto. Admita que o escoamento é quase permanente. Estime a vazão no instante mostrado. Como você poderia melhorar o sistema de escoamento se uma vazão maior fosse desejada?
Transformação de unidade: h 3 ft 3(0,3048 ) 0,9144 m P 1 P 2 P atm At 5in² 0,0032258 m² A 0,5in ²
0,0003226 m²
8.92
Ar escoa para fora de uma câmara de teste de uma sala limpa
através de um duto de 150 mm de diâmetro e de comprimento L. O duto original tinha uma entrada de borda viva, mas foi substituído por outro de entrada bem arredondada. A pressão na câmara é 2,5 mm de água acima da ambiente. As perdas por atrito são desprezíveis comparadas com as perdas de entrada e de saída. Estime o aumento na vazão volumétrica que resulta da mudança no contorno da entrada.
8. 93 Um tanque de água (aberto para a atmosfera) contém água a uma profundidade de 5 m. Um furo com diâmetro de 25 mm é perfurado no fundo. Modele o furo como de bordaviva, e estime a vazão (L/s) que sai do tanque. Se você fixar um pequeno trecho de tubo no furo, de quanto mudaria a vazão? se em vez disso, você polir a saída do furo, arredondando as bordas (r = 5 mm), de quanto mudaria a vazão?
8.94Um difusor cônico é usado para expandir um tubo de um diâmetro de 100 mm para um diâmetro de 150 mm. Determine o comprimento mínimo do difusor, se desejamos um coeficiente de perda (a) K difusor 0,2 (b) K difusor 0,35 .
CÁLCULO DE PERDA DE CARGA EXERCÍCIOS:
EXERCÍCIOS:
8.156 Água para resfriamento de perfuratrizes de rocha é bombeada de um reservatório para um canteiro de obras, usando o sistema de tubos mostrado. A vazão deve ser de 38 L/s e a água deve deixar o bocal de resfriamento ( spray) a 37 m/s. Calcule a mínima pressão necessária na saída da bomba. Estime a potência de acionamento requerida, sendo a eficiência da bomba de 70%.
8.171
Água a 65° C escoa através de um orifício com diâmetro de 75 mm instalado em um tubo de 150 mm de diâmetro interno. A vazão é 20 L/s. Determine a diferença de pressão entre as tomadas de canto.
MEDIDORES DE VAZÃO •
EXERCÍCIO:
8.161
Um medidor venturi, com 75 mm de diâmetro na garganta, é instalado em uma linha de 150 mm de diâmetro que transporta água a 25°C. A queda de pressão entre a tomada de montante e a garganta do venturi é 300 mm de mercúrio. Calcule a vazão. Assumindo C = 0,99, SG = 13,6, g = 9,81, H 2O =1000
MEDIDORES DE VAZÃO •
EXERCÍCIO:
8.176 Considere um venturi horizontal de 50 mm × 25 mm com escoamento de água. Para um diferencial de pressão de 150 kPa, calcule a vazão volumétrica .
Exemplo: Considere o escoamento de água no circuito fechado mostrado na figura. Sabendo que a bomba transfere 272 W ao escoamento de água e que a rugosidade relativa dos tubos é igual a 0,01 , determine a vazão que escoa no sistema.
Exemplo : A bomba indicada na figura transfere 25 kW para o escoamento e produz uma vazão de 40 lit/s. Determine a vazão esperada se a bomba for removida do sistema. Admita f = 0,016 nos dois casos e despreze as perdas localizadas. .1
2 .
