Mecanica dos Fluidos C

Bernoulli Ideal e Bernoulli Real 1Um 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 05 105 Pa e que a pressão de vapor da água para a temperatura de operação é de 05 x 105 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 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 Considere a vazão de 60 lmin 5 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 H32 6 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 05m3 Determinar o tempo necessário para encher o reservatório Nota o escoamento é ideal 7 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 8 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 9 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 10 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 11 Determinar as velocidades nos diferentes trechos do tubo que transporta água 12 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 nos sistemas considerando a perda linear Nota R 1m z1 10m z28m z3 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 k1109 da carga cinemática metro de tubo e k2147 da carga cinemática metro de tubo respectivamente 13 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 103 da carga cinemática m de tubo 14 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 kgm3 103 Nsm2 40 m 01 m 80 c m 1 A1 π D1²4 π01²4 00036 π m² A2 π D2²4 π006²4 00009 π m² ΔP ρgh 100098105 4905 Pa V2 2 ΔPρ1 A²2A²1 2490510³ 1 00009²00036² 324 ms Q A2 V2 00009 π324 00092 m³s 2 V QA 4QπD² 4002917π0125² 0594 ms 175 Lmin 1min60 s 1m³10³ L 002917 m³s Δh V²2g 0594²2981 0018 m 18 cm 3 Q A V π D²4 2Δh gρ π4 025² 2981 Δh1000 00062 Δh Δhm Qm³s 025 000031 02 000028 015 000024 01 000020 005 000014 4 Vₐ QAₐ 4Qπ Dₐ² 410³π0019² 353 ms VB 410³π00125² 815 ms PAρg Vₐ ²2g zA PBρg VB²2g zB Δz zB zA 004 m PA PB ρ2 VB² Vₐ² ρg zB zA PA PB 10³2 815² 353² 10³981004 273732 Pa 1 PA 004 h10³981 13610³981 h PB PA PB 13610³981 004 h10³981 273732 h 1077 mm 5 Q 1838 L h³₂ 6 1838L035 ³₂ 7 L 1577 m 6 P1 5 mca 49000 Pa P2 0 P1ρg V1²2g W1Vo P2ρg V2²2g h2 7 4900010³981 V2²2981 45² V2 347 ms Q2 A2V2 π4 005² 347 0006 m³s t VQ2 05m³0006 m³s 8333 s 7 II 8 a ΔP ρgΔh 10³981012 11772 Pa V 2ΔPρ 21177210³ 154 ms Q A VπD²4 ² π154025²4 00756 m³s b ΔPnovo 10³981141012 164808 Pa Vnovo 216480810³ 181 ms Qnovo 481π025²4 00888 m³s 2 10 PA 1810³981 1812510²981 04510³981 PB Pa PB ΔP 8829 Pa VA QAA 4Qπ03² 1415 Q VB 4Qπ015² 5659 Q PAρg V²A2g hA PBρg V²B2g hB V²A V²B2g PA PBρg hB 8829 PA PB ρ2 V²B V²A ρg hB 10³25659² Q² 1415² Q² 10³981045 Q 0054 m³s 11 P1 180810³981 1810³981 P2 P2 P1 141264 Pa P1ρg V1²2g P2ρg V²22g P2 P1 ρ2 V1² V²2 141264 10³2 354² Q² 088² Q² Q 155 m³s V₁ 4Qπ06² 354 Q V₂ 4Qπ12² 088 Q V₃ 4Qπ03² 1415 Q V₁ 354155 549 ms V₂ 088155 136 ms V₃ 1415155 2193 ms 12 hf1 k1L1 Δh₁L₁ 109222 218 m hf2 k2L2 Δh₂L₂ 147424 294 m Δh₁ hf1 2 218 018 m Δh₂ hf2 2 294 094 m O reservatório 2 está enchendo p 45103981 88290 N V p ρg 88290 1000981 9 m3 h V Ab 9 64 0375 m Af1 plot 40375 15 m2 Aftora π 4 D2 π 4 082 05027 m2 Af toras 605027 3016 m2 Aftotal 3016 15 4516 m2 Fd 12 δρrAvx2 Fd 1209510345161112 Fd 976 N 40 kmh 1 h 3600 s 103 m 1 km 111 ms