4ª lista bernoulli_bomba

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS FENÔMENO DE TRANSPORTEMECÂNICA DOS FLUIDOS Professor: Va gner Ferreira de Oliveira 2ª Semestre !" L#st$ %e e&er'('#os ) E*+$,-o %e .er/o+00# E*+$,-o %$ E/er1#$ e C0'+0o %e Pot3/'#$ %e 4om4$ 1.1 – A água escoa de uma mangueira liga da a uma tubul ação de água à pressão mano métrica de 4 !"a. #ma criança coloca o polegar para cobrir a maior parte da sa$da da mangueira% &a'endo com (ue sur)a um &ino )ato de água à alta velocidade. *e a mangueira &or mantida para cima% (ual é a altura má+ima (ue pode ser atingida pelo )ato, E*+$,-o %e .er/o+00#: -eclare as condiçes para aplicação da e(uação de /ernoulli. Pro5r#e%$%es: Co/s#%ere $ %e/s#%$%e %$ 1+$ 'omo !666 71m89 *egue uma sugestão para solução do problema. -eclare as condiçes para aplicação da e(uação de /ernoulli. Solução: z 2  = 40,77 m. Fenômeno dos transportes – Prof . M.Sc. Vagner F. Oliveira P ágina 1

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAISFENÔMENO DE TRANSPORTEMECÂNICA DOS FLUIDOS

Professor: Vagner Ferreira de Oliveira 2ª Semestre !"

L#st$ %e e&er'('#os ) E*+$,-o %e .er/o+00# E*+$,-o %$ E/er1#$ e C0'+0o %Pot3/'#$ %e 4om4$

1.1 – A água escoa de uma mangueira ligada a uma tubulação de água à pressão manométrde 4 !"a. #ma criança coloca o polegar para cobrir a maior parte da sa$da da manguei&a'endo com (ue sur)a um &ino )ato de água à alta velocidade. *e a mangueira &or mantipara cima% (ual é a altura má+ima (ue pode ser atingida pelo )ato,

E*+$,-o %e .er/o+00#:

-eclare as condiçes para aplicação da e(uação de /ernoulli.

Pro5r#e%$%es: Co/s#%ere $ %e/s#%$%e %$ 1+$ 'omo !666 71m89*egue uma sugestão para solução do problema. -eclare as condiçes para aplicação e(uação de /ernoulli.Solução: z 2  = 40,77 m.

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1.0 – #m tan(ue grande aberto para a atmos&era é preencido com água até uma altura de 2da sa$da da torneira% vide &igura. #ma torneira pr3+ima à parte in&erior do tan(ue é abertaa água escoa para &ora da torneira de maneira suave. -etermine a velocidade da água sa$da.

E*+$,-o %e .er/o+00#-eclare as condiçes para aplicação da e(uação de /ernoulli.

Pro5r#e%$%es: Co/s#%ere $ $'e0er$,-o %$ 1r$#%$%e #1+$0 $ ;<=! ms>9

Solução: V 2  = 9,9 m/s.

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1. – -urante uma viagem à praia 5"atm 6 1 atm 6 11% !"a7% um autom3vel &ica sem gasolinase torna necessário tirar com si&ão a gasolina do autom3vel de um bom samaritano. O si&é uma mangueira com di8metro pe(ueno% e para iniciar o bombeamento é preciso inserir ulado do si&ão no tan(ue de gasolina ceio% encer a mangueira com gasolina por sucção

em seguida% colocar o outro lado em uma lata de gasolina abai+o do n$vel do tan(ue dgasolina. A di&erença de pressão entre o ponto 1 5na super&$cie livre de gasolina do tan(ue7o ponto 0 5na sa$da do tubo7 &a' com (ue o l$(uido escoe da elevação mais alta para a mabai+a. O ponto 0 está locali'ado %92 m abai+o do ponto 1 neste caso% e o ponto eslocali'ado 0 m acima do ponto 1. O di8metro do si&ão é de 2 mm% e as perdas por atrito nsi&ão devem ser despre'adas. -etermine 5a7 o tempo m$nimo para retirar 4 litros de gasolido tan(ue para a :ata e 5b7 a pressão no ponto . A densidade da gasolina é de 92 !g;m<

Pro5r#e%$%es: Co/s#%ere $ $'e0er$,-o %$ 1r$#%$%e #1+$0 $ ;<=! ms>9

Solução: a) Tempo = 53,1 s e b) P3 = 81,1 Pa!

 

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1.4 – #m pie'=metro e um tubo de "itot são colocados em um turbo de água ori'ontal% commostra a &igura abai+o% para medir as presses estáticas e de estagnação 5estática > din8mic"ara as alturas de coluna d?água indicadas% determine a velocidade no centro do tubo.

Solução: V1 = 1,53 m/s!

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1.2 – @gua escoa em regime permanente no Venturi da &igura abai+o. o treco considerado%supemBse as perdas por atrito despre'$veis e as propriedades uni&ormes nas seçes. A área 5é 0 cmC% en(uanto a da garganta 507 é 1 cmC. #m man=metro cu)o &luido manométrico émercDrio 5γEg 6 1. ;m<7 é ligado entre as seçes 517 e 507 e indica o desn$vel mostrado n&igura. "edeBse a va'ão da água (ue escoa pelo Venturi. 5 γE0O 6 1. ;m<7.

Solução: "  = 5,8 l/s!

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1.– O reservat3rio de grandes dimenses da &igura &ornece água para o tan(ue indicado couma va'ão de 1 l;s. Veri&icar se a má(uina instalada é bomba ou turbina e determinar spotGncia% se o rendimento é 92H. *upor &luido ideal.-adosI γE0O 6 14 ;m<J g61 m;sC e Atubos6 1 cmCJ g6 1 m;sC.

#esul$a%os:

a7 O Em calculado é negativo% assim a má(uina é uma turbina.b7 "otGncia da bomba% 1 !K.

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1.7 – a instalação da &igura abai+o% veri&icar se a má(uina é uma bomba ou uma turbina edeterminar sua potGncia% sabendo (ue seu rendimento é 92H. *abeBse (ue a pressão indicadapor um man=metro instalado na seção 507 é %1 L"a% a va'ão é 1 l;s% a área da seção dostubos é 1 cmC e a perda de carga entre as seçes 517 e 547 é 0 m. ão é dado o sentido doescoamento. γE0O 6 14 ;m<J g61 m;sC.

#esul$a%o: V1 = 1,53 m/s!#esul$a%os:c7 O sentido do escoamento é de 507 para 517 ou de bai+o para cima% sendo% portanto% uma

bomba.d7 "otGncia da bomba% %49 !K.

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1.8 – *endo a pressão pM mantida igual a 20 !"a constante% determinar a potGncia da bombade rendimento %9 se a va'ão &or 4 l;s. -adosI tubos de &erro galvani'ado 5! 6 %12+1 B m7J !12J !s06 !s6 %NJ !s6 !s26 1J !s96 1J !s46 %2J pvE0O 6 1%N !"a 5abs7J γE0O 6 14 ;m<J ν61B

mC;sJ patm 6 11 !"a.

ndicaBse com $ndice * o (ue ser re&ere à sucção e com P o (ue se re&ere ao recal(ue. -adosI-s 6 12 cmJ -P 6 1 cm.

#esul$a%o: P  ≅ 54 &!

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