Exercícios Resolvidos - Operações Unitárias 1

Lista de Exercícios – Operações Unitárias I\n\n1) Calcule as perdas de energia por atrito numa tubulação de aço comercial de 12 cm de diâmetro e 70 m de comprimento. Nela estão instalados 4 válvulas de cunha abertas, e uma de globo média aberta e 5 joelhos 90° standard e um de raio longo. A velocidade média do fluido na tubulação é de 1 m/s, sua densidade de 1000 kg/m³ e sua viscosidade de 0,0001 P.a.\n\na) Calcule as perdas de cargas distribuídas.\n\nf = 4\times\frac{Q}{\pi D^2}\n\n\b\nLaminar\nLow\n\tFully rough flow\nTubos \n\nrugosos\nf=f(\frac{l}{d})\nTubos \n\nliso\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\nε/D (mm)\n\nb) Calcule as perdas de cargas localizadas utilizando os coeficientes de resistências.\n\nK Vál. Cunha (abertas) = 0,17\nK Vál. Globo (½ x aberta) = 9\nK Joelhos Std. = 0,75\nK Joelhos R. L= 0,60\n\nFonte: Bayardo, 2012.\n\n2) Conhecendo que no sistema apresentado na Figura abaixo Z1 = 3 metros, determine a altura Z2, se no sistema encontra - se instalada uma bomba que é capaz de entregar ao sistema uma carga de até 30 metros. A tubulação de aço especial (ε = 0,01 mm), de ¾ polegada de diâmetro e 50 m de comprimento, que possui 3 válvulas de cunha totalmente abertas e 3 joelhos de 90° std., além disso considera as perdas de carga entre a área na saída do tanque 1 e na entrada no tanque 2. O fluxo mássico é de 0,2 kg/s, a densidade do fluido é 900 kg/m3 e a viscosidade de 0,0008 Pa. ρ = 900 kg/m3\nμ = 0,0008 P.a\nε = 0,01 mm\n1 pol = 0,0254 m\n\nCalcule as perdas de carga localizadas utilizando os coeficientes de resistências.\n\nK Vál. Cunha (abertas) = 0,17\nK Joelhos Std. = 0,75\nK saída do tanque 1 (estreitamento brusco) = 0,5\nK entrada do tanque 2 (alargamento brusco) = 1\n\nFonte: Bayardo, 2012.\n\nAplique o balanço de energia mecânica no estado estacionário (Bernoulli).\n\n(p/p.g) + v^2 / (2.g) + z1 - (p/p.g) + v^2 / (2.g) + z2 = H + h\n\n3) Projetase um sistema de bombeio para trasladar 0,005 m3/s de água de um poço até um recipiente que se encontra acima de uma ladeira segundo o seguinte esquema:\n\nA tubulação consta de:\n2 trechos de tubo de aço galvanizado com rugosidade absoluta de 0,125 mm\nO trecho dentro do poço é de 10 cm de diâmetro e o trecho que se encontra na superfície tem um comprimento total de 20 m e 7,5 cm de diâmetro.\n\n2 joelhos de 45° standard.\n1 joelho de 90° standard. 1 Te de fluxo linear\n1 Te de fluxo perpendicular\n2 válvulas de cunha\n1 válvula de globo ½ aberta\n\nConsiderando que a densidade e a viscosidade da água à temperatura de trabalho são, 995 kg/m³ e 0,00085 P.a, respectivamente. Determine:\n\na) As perdas de carga por atrito no sistema.\nb) A carga total que a bomba tem que vencer.\nc) A potência a consumir se a eficiência motor-bomba é de 65%. Em,b = 0,65\n\nFonte: Bayardo, 2012.\n\nDispe-se de bombas do tipo A e do tipo B, com as curvas características representadas nas seguintes tabelas. Bomba A. Qb (m3/h) 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 Hb (m) 50 49,5 48 46 43 40 37 33 29 23 14. Bomba B. Qb (m3/h) 0 30 65 100 135 170 205 240 275 325 375 Hb (m) 50 49,5 48 46 43 40 37 33 29 23 14. Determine a curva característica da associação das bombas instaladas em: 1. Paralelo 2. Série. Fonte: Bayardo, 2012. 5) Uma elevatória é projetada para recalcar 500 m3/h a uma altura manométrica de 30 m através de uma adutora de 400 mm de diâmetro, 12 km de comprimento e coeficiente de perda de carga f = 0,022. A bomba localizada prevista é de 10 mV/2g. Visando aproveitar uma bomba existente, cujas características são mostradas no quadro a seguir e com um motor que rota a 1800 rpm, pede-se: a) O ponto de trabalho da bomba no sistema; Q (m3/h) 0 100 200 300 400 500 600. Hm (m) 120 119 115 109 100 87 70. 6) Uma adutora de 250 mm de diâmetro e 5 km de extensão, cujo coeficiente de atrito vale 0,02, interliga dois reservatórios abertos à atmosfera, cujos desníveis do líquido é de 15 m. Conhecendo-se as curvas características da bomba (quadro abaixo), desperta-se as perdas localizadas, solicita-se o ponto de trabalho P(Q, Hm) se duas bombas idênticas se especificada forem instaladas em paralelo e posteriormente forem instaladas em série. Q (m3/h) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 H (m) 80 79 77 73,8 70 65 59 52 43 35 25. Fonte: Bayardo, 2012. 7) O ar é admitido em um compressor que opera em regime permanente com uma pressão de 1 bar, temperatura igual a 290 K e a uma velocidade de 6 m/s através de uma entrada cuja área é de 0,1 m². Na saída a pressão é de 7 bar, a temperatura é de 450 K e a velocidade é 2 m/s. A transferência de calor do compressor para sua vizinhança ocorre a uma taxa de 180 kJ/min. Empregando o modelo de gás ideal, calcule a potência de entrada do compressor em kW. (Shapiro, 2009). hi = 290,16 kJ/kg h2 = 451,8 kJ/kg. 8) Ar nas condições ambientes de temperatura e pressão entra em um compressor a taxa de 20 m³ por minuto. O ar é descarregado a 800 kPa e 60 °C. Se a velocidade de descarga do compressor precisar ser limitada a 20 m por segundo, calcule o diâmetro necessário. (PUC – RIO, 2009). Manuscrito, 12 de Novembro de 2016. Universidades: Estadual do Campinas (UNICAMP). Aluno: Elys Marcos Pygmalion Caibiti. Curso: Engenharia Química (56°C). Apresentação 1 - Título da Exposição. Quintal. Ao calcular os dados de energia por nível, é necessário recitar a carga máxima de 3m da altura a 2m de componente mais total. Estando 4 valores do qual podemos medir a altura de nível total a 5m e respectivamente o menor nível total. A circulação inicial de fluido nas Estações de já estudada com duração de 100 segundos é uma energias de 0.0002m. D) Cálculo do dado inicial. Dado a = 30m. Dado b = 30m. 5) Cálculo / Estimación del P:\n\nz = (R, E, D1) = β (0.00016, 0.00005) × 0.0065.\n\n6) Cálculo del área de carga distribuida:\n\nHf = (L) (h2) / (2g) = (0.005) (20m) / (1m)² / (0.02) (9.81 m/s²)\n\nHf = 0.40m.\n\nPropósito: Hf ≈ 0.55m.\n\nb) Calcule las pérdidas de carga linealizada integradas en sus componentes o características:\n\nDado: k (material canal 32 m) = 0.47.\n\nk (canal global) = 9.\nk (vélocidades estándar) = 0.25; K (vélocidades NL) = 0.0.\n\nFondo: Brunyad, 2019.\n\nDatos: Código:\n\nK = 0.47.\n\nH = 9.00.\n\nE2/2 = 0.05.\n\nH2 = 0.60.\n\nv2 = 1.000.\n\ng = 0.1m2/s2.\n H = 0.46. (0.01) / (39.6m/s2)\n H = 0.025 ≈ 0.024m.\n\nPropósito: H = 0.022m. 50 m de cañería que requiere \n\n1 ampulador de ceduladores altos y 3 solidos de 500 entre 3 allot.\n\nBase consorciada en pérdidas de carga están aseguradas a la línea y dan el total al tanque 2. el fluido radicada el 0.\n\n0.016 las densidades del fluido = 1000kg/m2 = X = 0.008 p/2.0.\n\nDado: 3/plegado = 0.0054.\n\nE = 0.063m.\n\nμ = 0.0083Puzos.\n\nCalcule las pérdidas de carga linealizadas integradas en sus componentes:\n\nk (material canal) = 0.47.\n\nk (vélocidades normales) = 0.50.\n\nk (material de pólvora) (distribución ruido) = 0.50.\n\nFondo: Brunyad 2019.\n\nqueje y defina de su equipo sinical y estatal estándar\n\nequipo Perminal: ρ1= nd1+ ρ2=nd2 + ρ3= ng= Hm + h\n\n(ρy1, ρy2, ρy3, ρy) 3) Cálculo de la velocidad:\nQin = A1. A1 = (2.000x16\"-9/2) = ms (3.02x10^-4)²\n\nn3 = 2.954 cm/s\n\n4) Cálculo de la presión (E,D):\n(E / D) = (0.01m2 - 9.2516x10^-4) = 0.00025241 ≈ 0.0008m/\n\n(296.34p)\n\n5) Cálculo de Brillouin:\nρD = (π/4D) (1000ml/s)(1.220x10-7m2) = 25.063.225\n\nDn ≈ 2.5x10^-4.\n\ng) Cálculo del área de carga distribuida:\n\nz = (R) (E / D) = (A1x10^4)(0.0008) = 0.026\n\n2) Calcular las pérdidas de carga.\nH2 = (0.006)(5m)(0.051)(0.051)/(0.2)(0.2) = (0.0000000256)/(-2.103x10^-4)\n\nH2 = 0.0561m\n\nConvenciones.\nH2 = H1 + H2 (0.051) + 0.013\n\nR = 2.54.\n\n6) Calcular las pérdidas de cańa / C x\nH2 = Hf + Hs (16.651m) + 0.0116m = 16.166\n\nRepito: H = 16.651m. Question 08. Projectos are national standard for handling A.005/36 de aignal de energy and responds that was found with canal de aoral allowed equal quantity.\nAs follows:\n\n - 2 pieces of tube de 40 mm galvanized with powder of 0.125 mg.\n - 2 pieces of the tube of 40 mm \u2018natural\u2019 as canal that were achieved.\n - 2 pieces of 45 mm \u2018natural\u2019.\n - 1 piece of 90 mm \u2018natural\u2019.\n - 3 T of round licenses;\n - 3 T of round particular;\n - 4 mascara de canal;\n - 3 rombol of gold new melts.\n\nQualified for the standards and associated through signal to transport of the signal 098 kg and 0.00068 Bus expectation. Defined:\n\n2.5m\n\n\n30m signal and speed.\n5m\n4m\n\nDepends on the profile:\n\nZ=0.5m\n\n\nDescription Quantities Kgs K\n\nGuild 90 mm natural 1 0.25 0.25\nGuild 45 mm natural 2 0.05 0.70\nT of round 1 0.40 0.40\nT of round particular 3 1.00 3.00\nNatural new the identifier 2 0.27 0.54\nNatural gold 3/8 3 9.00 9.00\n