Lista 6 - Fenômenos de Transporte 4 2021-2

Fenômenos de Transporte 4 Lista de Exercícios 6 Nome: Data: Obs: A respectiva lista de exercícios deverá ser entregue até o dia 11/04/2021 até às 14 horas. Qualquer informação adicional que o discente achar necessário para a resolução dos exercícios pode ser consultada nos livros textos adotados no curso. Q1: O escoamento no tubo abaixo é produzido pelo ar pressurizado no reservatório. Que pressão p1 (manométrica) é necessária para fornecer uma vazão 60 m3/h de água? Q2: Numa instalação a água a 20 oC deve ser bombeada por um tubo de 610 m do reservatório 1 para o reservatório 2 a uma taxa de 85 L/s. Se o tubo é de ferro fundido de 150 mm de diâmetro e a bomba tem 75% de rendimento, qual deve ser potência necessária em hp da bomba. Q3: Água a 20 oC é bombeada de um reservatório por um tubo vertical de 10 pés de comprimento e 1/16 pol de diâmetro. A bomba fornece uma elevação de pressão de 11 lbf/pol2 para o escoamento. Despreze as perdas na entrada (a) calcule a velocidade de saída, (b) que altura atingirá o jato d’água de saída (aproximadamente)? (c) Verifique se o escoamento é laminar. Q4: Água escoa a uma vazão de 20 L/s através de um tubo horizontal cujo diâmetro, constante, é de 3 cm. A queda de pressão através da válvula do tubo é medida como 2 kPa, como mostra a figura abaixo. (a) Determine a perda irreversível da válvula, e a potência de bombeamento útil necessária para superar a queda de pressão resultante. Q5. Quando a bomba da Figura abaixo bombeia 220 m3/h de água a 20 oC do reservatório, a perda de carga total por atrito é de 5 m. O escoamento é descarregado através de um bocal para a atmosfera. (a) Calcule a potência da bomba em kW entregue para a água. Q6. A Bomba horizontal da figura abaixo descarrega 57 m3/h de água a 20 oC. Desprezando as perdas, qual é a potência em kW entregue à água pela bomba? Q7. Etanol a 20 oC escoa a 473 L/min por um tubo horizontal de ferro fundido com L = 12 m e d = 5 cm. Desprezando os efeitos de entrada, calcule (a) o gradiente de pressão dP/dx e tensão de cisalhamento na parede 𝜏𝑝. Utilize o diagrama de Moody para a resolução. Q8. Numa propriedade rural no interior de Minas Gerais, a instalação da figura abaixo será utilizada para transporte de 12 L/s de água do reservatório A para o reservatório C, ambos mantidos em níveis constantes. A fábrica de Bombas do Josué, produz bombas com potência nominal: 0,5CV 1CV; 1,5 CV; 2 CV; 3 CV; 4 CV e 5 CV todas com rendimento de 82%. Selecione a bomba apropriada. Despreze as perdas entre as seções (0) e (1) Dados: D = 10 cm; d = 8 cm; ks(3) = 0,1 (perda de carga singular no ponto 3), ks(4) = ks(5) = 0,5 (perda de carga singular nos pontos 4 e 5 devido aos cotovelos); ks(6) = 1 (perda de carga na saída). 𝛾𝐻2𝑂 = 104 N/m3 𝑣 = 10−6 𝑚2/𝑠 Comprimento da seção (2) até (3) – L2,3 = 4 m Comprimento da seção (3) até (6) – L3,6 = 15 m Rugosidade ∈ = 5 𝑥 10−5 𝑚