ATPS de Fenomenos de transportes

By camilasposito652 | Studymode.com

FACULDADE ANHANGUERA DE CAMPINAS

UNIDADE 3

ENGENHARIA DE PRODUO 5 SRIE

ATPS FENOMENOS DE TRANSPORTES

CAMPINAS

MAIO 2014

Nome RA

Camila Tatyane Nascimento 3722685114

Camila Ramos Mathias 4251722476

Gustavo Carvalho de Azevedo 4252057850

Jonas Finardi 3708596920

Mayara Letcia Gonalves 3770754551

Raquel de Souza Santana 3713633189

ATPS FENOMENOS DE TRANSPORTES

Trabalho apresentado ao curso de Graduao em Engenharia de Produo, disciplina

de Fenmenos de Transportes, Faculdade Anhanguera de Campinas, Unidade 3.

CAMPINAS

MAIO 2014

3Etapa:

Passo 1

Pesquisar em livros da rea, revistas e jornais ou sites da internet sobre em quais

condies ou hipteses se pode utilizar a Equao de Bernoulli e quais as

consideraes devem ser feitas no seu projeto para que a mesma seja utilizada.

Resposta: A equao de Bernoulli, como o prprio nome indica, foi desenvolvida pelo

matemtico e fsico suo Daniel Bernoulli (1700-1782).

A integrao da equao dp/ + g dz + v dv = 0, no caso de massa especfica

constante, origina a equao de Bernoulli: gz + v2/2 + p/ = constante.

A constante de integrao (designada constante de Bernoulli) varia, em geral, de uma

linha de corrente outra, mas permanece constante ao longo de uma linha de corrente

num escoamento permanente, sem atrito, de um fluido incompressvel. Estas quatro

hipteses so necessrias e devem ser lembradas quando da sua aplicao.

Passo 2

Calcular apresso na entrada do tanque principal, considerando que os 15 cm de

comprimento do tubo seja igual altura de diferena entre o tanque principal e o

tanque auxiliar e que o tanque principal seja aberto atmosfera. Considerar que a

velocidade no tubo varia de 1,95 m/s at 2,05 m/s.

Resposta:

P_ATM+z_P+P_P/+(V_P^2)/2g=z_S+P_S/+(V_S^2)/2gP_P=(P_S/+(V_S^2)/2g-

(V_P^2)/2g+P_ATM )

P_P=(1012310^4/10000+1,95^2/2.10-2,05^2/2.10-

101230)10000P_P=9,110710^9 Pa

Passo 3

Calcular a energia trmica ou interna no tubo por unidade de peso, supondo que o

escoamento adiabtico, isto , sem trocas de calor e esse aquecimento provocado

pelo atrito do lquido com o tubo. Para efeito de clculos, considerar que a massa

especfica da gua igual a 0,998 g/cm3. Adotar a acelerao da gravidade igual a

9,81 m/s.

Resposta:

Q=V_M.AQ=2,05.0,0314Q=0,06437 m^3/s

H=P/+V/2g+zH=9,110710^8/10000+2,05^2/2.10+0,015

H=91100+0,21+0,015=91100,225m

N=QH_BN=10000.0,06437.91100,225N=5,8610^7 W

4 Etapa:

Passo 1

Pesquisar sobre resistncias trmicas como as que so utilizadas em chuveiros ou

torneiras eltricas, coletar os dados de tenso, corrente, potncia e verificar como

devem ser instaladas corretamente. Calcular a radiao trmica emitida pela

resistncia no tanque auxiliar, considerando a temperatura de aquecimento definida

pela prpria equipe, tambm considerar para o clculo a gua no tanque inicialmente a

temperatura ambiente, a geometria da resistncia e uma emissividade da superfcie de

80%.

Resistnciatrmica a capacidade dos materiais em "reter" o calor.

Quanto maior o valor de "R", melhor o seu desempenho trmico-isolao trmica do

material.Quando ligado aos terminais de uma bateria, o resistor transforma parte da

energia que chega at ele em energia trmica.

Como mostra a figura acima, um resistor de resistncia R percorrido por uma

corrente eltrica i quando ligado aos terminais de uma fonte (bateria) de tenso U. Ao

percorrer o circuito e chegar at o resistor R, a energia recebida pelas cargas eltricas

transformada em energia trmica no resistor. Isso acontece diariamente quando

ligamos o chuveiro eltrico, que possui uma resistncia interna.

A corrente eltrica, ao passar pelo resistor, faz com que ele se aquea, liberando

calor. Assim, podemos dizer que quando a energia transformada em calor, dizemos

que ela foi dissipada. Desta forma, tambm podemos dizer potncia dissipada, que

nada mais do que a energia que se transformou em calor por unidade de tempo.

=Q/t(0,06437)/(31,82)2,019710^(-3)

Passo 2

Calcular a taxa de transferncia de calor das paredes do tanque para o ambiente a

partir da geometria do projeto, da condutividade do material que ser utilizado na

confeco e da variao da temperatura que ser estabelecida, considerando a

temperatura na gua aquecida pelos resistores e a temperatura ambiente ao redor do

tanque. A partir dos resultados, descobrir qual a porcentagem de perda de calor entre

as resistncias at chegar ao ambiente.

Q=kA/L T0,14.0,0314/0,05Q=0,87HPFACULDADE ANHANGUERA DE

CAMPINAS

UNIDADE 3

ENGENHARIA DE PRODUO 5 SRIE

ATPS FENOMENOS DE TRANSPORTES

CAMPINAS

MAIO 2014

Nome RA

Camila Tatyane Nascimento 3722685114

Camila Ramos Mathias 4251722476

Gustavo Carvalho de Azevedo 4252057850

Jonas Finardi 3708596920

Mayara Letcia Gonalves 3770754551

Raquel de Souza Santana 3713633189

ATPS FENOMENOS DE TRANSPORTES

Trabalho apresentado ao curso de Graduao em Engenharia de Produo, disciplina

de Fenmenos de Transportes, Faculdade Anhanguera de Campinas, Unidade 3.

CAMPINAS

MAIO 2014

3Etapa:

Passo 1

Pesquisar em livros da rea, revistas e jornais ou sites da internet sobre em quais

condies ou hipteses se pode utilizar a Equao de Bernoulli e quais as

consideraes devem ser feitas no seu projeto para que a mesma seja utilizada.

Resposta: A equao de Bernoulli, como o prprio nome indica, foi desenvolvida pelo

matemtico e fsico suo Daniel Bernoulli (1700-1782).

A integrao da equao dp/ + g dz + v dv = 0, no caso de massa especfica

constante, origina a equao de Bernoulli: gz + v2/2 + p/ = constante.

A constante de integrao (designada constante de Bernoulli) varia, em geral, de uma

linha de corrente outra, mas permanece constante ao longo de uma linha de corrente

num escoamento permanente, sem atrito, de um fluido incompressvel. Estas quatro

hipteses so necessrias e devem ser lembradas quando da sua aplicao.

Passo 2

Calcular a presso na entradado tanque principal, considerando que os 15 cm de

comprimento do tubo seja igual altura de diferena entre o tanque principal e o

tanque auxiliar e que o tanque principal seja aberto atmosfera. Considerar que a

velocidade no tubo varia de 1,95 m/s at 2,05 m/s.

Resposta:

P_ATM+z_P+P_P/+(V_P^2)/2g=z_S+P_S/+(V_S^2)/2gP_P=(P_S/+(V_S^2)/2g-

(V_P^2)/2g+P_ATM )

P_P=(1012310^4/10000+1,95^2/2.10-2,05^2/2.10-

101230)10000P_P=9,110710^9 Pa

Passo 3

Calcular a energia trmica ou interna no tubo por unidade de peso, supondo que o

escoamento adiabtico, isto , sem trocas de calor e esse aquecimento provocado

pelo atrito do lquido com o tubo. Para efeito de clculos, considerar que a massa

especfica da gua igual a 0,998 g/cm3. Adotar a acelerao da gravidade igual a

9,81 m/s.

Resposta:

Q=V_M.AQ=2,05.0,0314Q=0,06437 m^3/s

H=P/+V/2g+zH=9,110710^8/10000+2,05^2/2.10+0,015

H=91100+0,21+0,015=91100,225m

N=QH_BN=10000.0,06437.91100,225N=5,8610^7 W

4 Etapa:

Passo 1

Pesquisar sobre resistncias trmicas como as que so utilizadas em chuveiros ou

torneiras eltricas, coletar os dados de tenso, corrente, potncia e verificar como

devem ser instaladas corretamente. Calcular a radiao trmica emitida pela

resistncia no tanque auxiliar, considerando a temperatura de aquecimento definida

pela prpria equipe, tambm considerar para o clculo a gua no tanque inicialmente a

temperatura ambiente, a geometria da resistncia e uma emissividade da superfcie de

80%.

Resistncia trmica acapacidade dos materiais em "reter" o calor.

Quanto maior o valor de "R", melhor o seu desempenho trmico-isolao trmica do

material.Quando ligado aos terminais de uma bateria, o resistor transforma parte da

energia que chega at ele em energia trmica.

Como mostra a figura acima, um resistor de resistncia R percorrido por uma

corrente eltrica i quando ligado aos terminais de uma fonte (bateria) de tenso U. Ao

percorrer o circuito e chegar at o resistor R, a energia recebida pelas cargas eltricas

transformada em energia trmica no resistor. Isso acontece diariamente quando

ligamos o chuveiro eltrico, que possui uma resistncia interna.

A corrente eltrica, ao passar pelo resistor, faz com que ele se aquea, liberando

calor. Assim, podemos dizer que quando a energia transformada em calor, dizemos

que ela foi dissipada. Desta forma, tambm podemos dizer potncia dissipada, que

nada mais do que a energia que se transformou em calor por unidade de tempo.

=Q/t(0,06437)/(31,82)2,019710^(-3)

Passo 2

Calcular a taxa de transferncia de calor das paredes do tanque para o ambiente a

partir da geometria do projeto, da condutividade do material que ser utilizado na

confeco e da variao da temperatura que ser estabelecida, considerando a

temperatura na gua aquecida pelos resistores e a temperatura ambiente ao redor do

tanque. A partir dos resultados, descobrir qual a porcentagem de perda de calor entre

as resistncias at chegar ao ambiente.

Q=kA/L T0,14.0,0314/0,05Q=0,87HP