Exercicios de Mecanica dos Fluidos sobre Bernoulli

Lista 3 Bernoulli Ideal e Bernoulli Real 1 Um medidor Venturi foi instalado em uma canalização de 120 mm para medir a vazão de água que ela conduzia Sabendose que o diâmetro da garganta era de 60 mm responda a A vazão teórica medida pelo Venturi quando a diferença entre as elevações dos níveis da água nos piezômetros instalados na entrada e na garganta era igual a 05 m b Qual deverá ser a vazão para que ocorra cavitação na garganta do Venturi sabendose que a pressão na tubulação é de 05 10 5 Pa e que a pressão de vapor da água para a temperatura de operação é de 05 x 10 5 Pa 2 Um piezômetro e um tubo de Pitot foram instalados em dada seção de uma canalização de 250 mm de diâmetro através da qual escoava água Sabendose que a vazão que passava por esta canalização era de 1750 litros por minuto qual a diferença entre as elevações dos níveis dágua observada nesses dois tubos 3 Um piezômetro e um tubo de Pitot foram instalados em dada seção de um tubo através da qual escoa água Sabendose que a diferença entre as elevações dos níveis dágua nesses dois tubos foi igual aos valores apresentados na tabela abaixo Trace a curva vazão por elevação para este PITOT Nota D75mm e d50mm 4 Um medidor Venturi foi instalado em dada canalização para medir vazão de água que ela conduzia Sabendose que os diâmetros maior e menor do Venturi eram 250 mm e 125 mm respectivamente e que a diferença entre as elevações dos níveis dágua para cada vazão é igual a apresentada na tabela calcule a curva de vazão por elevação teórica para este Venturi Elevação Vazão teórica 1500 mm 0069m 3 s 1250 mm 0063m 3 s 1000 mm 0056m 3 s 750 mm 0049m 3 s 500 mm 0040m 3 s 5 Um orifício de seção circular e diâmetro igual a 75 mm descarrega livremente na atmosfera Sabendose que seu eixo está na Elevação 530 e que a Elevação do nível dágua a montante desse orifício é igual a 532250 m qual é a vazão escoada admitindo Cd 061 Q18 ls 6 Um tubo de Venturi é instalado para medição de vazão na tubulação vertical de ¾ 19mm de diâmetro Determine a deflexão h do manômetro em U com mercúrio de fluido manométrico 136 considere a distância entre os pontos A e B de 40 mm Falta dado Considere a vazão de 60 lmin Resposta h062mm 7 Uma canalização cuja rugosidade aparente é igual a 003 mm e cuja extensão é igual a 5 quilômetros deverá transportar 400 litros por segundo por gravidade Sabendose que o desnível existente entre suas extremidades de montante e jusante é igual a 75 m e desprezandose as perdas de carga localizadas Calcule o seu diâmetro Resposta D60 mm 8 Desejase construir um vertedouro retangular sem contrações num curso dágua cuja vazão máxima é igual a 6 metros cúbicos por segundo Sabendose que o nível do curso dágua não deverá elevarse mais do que 035 m acima da soleira do vertedouro Calcule o comprimento mínimo dessa soleira Q 1838 L H 32 9 Dados os valores de um registro apresentados no quadro a seguir calcule qual a abertura angular para se obter uma vazão de 065 ls Trace o gráfico de abertura angular e vazão Nota o h MCA é a variação da pressão perda antes e após do registro 10 Pelo tubo 1 com diâmetro D600mm escoa água com Q240 litross e a pressão de 5mca Uma parte do líquido sobre pelo tubo 2 com diâmetro d 50mm e com altura de H 45m para alimentar um reservatório aberto de 05m 3 Determinar o tempo necessário para encher o reservatório Nota o escoamento é ideal Resposta T785seg 11 Na figura 1 ar circula no tubo de Venturi e no ponto P1 a pressão é levemente inferior à atmosférica Na parte inferior temos um recipiente aberto contendo água existe um conduto vertical que conecta o tubo de Venturi com o recipiente o extremo inferior do conduto vertical fica abaixo do nível da água Podese afirmar que marcar com um X a resposta e justificar brevemente a resposta a A água sobe pelo conduto vertical e penetra no tubo de Venturi b Aparecem bolhas de ar dentro do recipiente inferior c O nível da água nem sobe nem desce pelo conduto vertical 12 Na figura abaixo D e d são os diâmetros em trechos de uma tubulação no interior tem um fluido Considere que P1P2 Para um fluido ideal ou real qual é a resposta correta para ambos os tipos de fluido marcar com um X a resposta a Todas as respostas são validas b O sentido do escoamento é de esquerda para direita c O sentido do escoamento é de direita para esquerda d Não tem escoamento 13 Na questão anterior para um fluido real qual é o sentido do escoamento Justificar a sua resposta 14 Um piezômetro e um tubo de Pitot foram instalados em dada seção de uma canalização de 250 mm de diâmetro através da qual escoa água Sob essas condições pedese a Qual a vazão que passa pelo sistema b Indique o sentido do escoamento c Se a diferença entre as elevações dos níveis dágua observada nesses dois tubos aumentar em 40 qual será a vazão no sistema Respostas a Q 75 ls bda esquerda para a direita c Q89 ls 15 Dado o Tubo de Venturi a seguir cujo diâmetro maior é de 250 mm e o diâmetro menor é de 150 mm e admitindose que a vazão que passa pelo sistema seja de 20 ls pedese a Qual a diferença de altura entre o piezômetro 01 e 02 b Qual a perda de carga entre o ponto 01 e 03 sabendose que o K de perda de carga do Venturi é 02 c Se a diferença entre os piezômetros aumentar em 40 qual será a vazão no sistema 16 A água escoa de forma ascendente em um tubo de Venturi de diâmetro de D 300 mm e d150mm observase que a deflexão no manômetro é de 1800 mm líquido manométrico com densidade relativa de 125 Determinar a vazão R 542 ls 17 Determinar as velocidades nos diferentes trechos do tubo que transporta água Resposta V 06 188 ms V 12 047ms eV 03 752 ms 18 Água escoa através de uma canalização horizontal de PVC de diâmetro igual a 100 mm e comprimento de 100 metros com vazão igual a 50 litros por segundo Determine a A velocidade média do escoamento b O número de Reynolds e o regime do escoamento R V64 ms Re64x10 5 turbulento 19 Três reservatórios são conectados por dois sifões de diâmetro d 75mm Conforme o instante mostrado no sistema figura abaixo determinar a se o reservatório do centro esta esvaziando ou enchendo e qual é a taxa de variação da vazão b a pressão mínima no s sistema s considerando a perda linear Nota R 1m z 1 10m z 2 8m z 3 55m a saída do sifão 2 se encontra a 05m acima da cota z3 A rugosidade do sifão 1 é maior que do sifão 2 desta forma o coeficiente de perda de carga total são k 1 109 da carga cinemática metro de tubo e k 2 147 da carga cinemática metro de tubo respectivamente Resposta a enchendo porque Q sifão1 875 ls e Q sifão2 768 ls bPsifão1 2904kPa e Psifão22896kPa 2 0 O sifão mostrado é fabricado com tubo de alumínio trefilado de 2 polegadas de diâmetro interno 50mm Calcule a vazão através do sifão e determine a pressão mínima dentro do tubo Nota Considere k do sifão igual a 1 0 3 da carga cinemática m de tubo R 45 ls 21 Qual a vazão passa no sistema abaixo considerando o diâmetro de 3 75 mm e 200 m de comprimento e o k do sistema igual a 08 da carga cinemática por metro de tubulação 22 Água escoa através de uma canalização horizontal de PVC de diâmetro igual a 100 mm e comprimento de 100 metros com vazão igual a 50 litros por segundo Determine a A velocidade média do escoamento b O número de Reynolds e o regime do escoamento 23 Na canalização representada na figura abaixo através da qual escoa água determine a vazão e a perda de carga entre os dois reservatórios e qual será a distância entre a linha de carga efetiva e a linha piezométrica O diâmetro da canalização é de 150 mm o comprimento é de 180 m e o coeficiente de perda de carga é 078 da carga cinemática por metro de tubo Nota xy são os dois últimos números da matrícula do alunoa 24 Na canalização representada na figura abaixo através da qual escoa água tem um diâmetro de 100 mm e 80 m de comprimento e k175 da carga cinemática m de tubulação Para esse sistema pedese a Qual é a perda de carga entre os dois reservatórios b Qual é a distância entre a linha de carga efetiva e a linha piezométrica 25 O pilar de uma ponte possui 20 m de diametro e a água atinge 50 m de altura no mesmo Considerando que a velocidade da água 10 3 Nsm 2 do rio pode chegar a 10 kmh Encontre a força de arrasto sobre o pilar da ponte Fa971kN 26 Um barco com base de 14 m de largura 3 m de comprimento 05 m de altura e massa igual a 400 kg transporta 800 kg de carga por um curso de água 1000 kgm 3 10 3 Nsm 2 com uma velocidade de 50 kmh Nessa condição determine a potência mínima do motor do barco para atender essa necessidade e a espessura da camada limite no final do barco PFV R P191 kW 27 Uma plataforma de bombeamento flutuante de água de abastecimento 1000 kgm 3 10 3 Nsm 2 com base retangular de 14 m de largura 3 m de comprimento 05 m de altura e densidade relativa igual a 04 é utilizada como base de uma bomba de 200 kg Considerando que a velocidade do escoamento do rio é de 10 kmh ao longo do comprimento da plataforma determine a força de arrasto sofrida pela plataforma R 737N 28 Em um curso de rio será construído uma usina hidrelétrica Para deslocamento de equipamentos de um lado para o outro será construído uma plataforma flutuante Tentando minimizar o custo será usado uma prancha metálica com 6 m de comprimento 4 m de largura e 10 cm de altura com massa igual a 4 toneladas Como flutuador serão utilizadas toras de madeira 035 retiradas da obra com 80 cm de diâmetro O equipamento mais pesado a ser transportado são os transformadores com massa igual 5 toneladas vazio Determine a força de arrasto sofrida pela plataforma considerando que a velocidade de deslocamento é de 40 kmh Dados 1000 kgm 3 10 3 Nsm 2 R 44kN 4 0 m 0 1 m 80 c m 4 0 m 0 1 m 80 c m