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Calculos de Vazão e Velocidade em Tubulações de Fluidos - Prof. mare, Exercícios de Computação Móvel

Documento contendo exercícies resolvidos sobre cálculos de vazão, velocidade e perda de carga em tubulações de fluidos, incluindo gasolina e água, utilizando-se de equações básicas da hidrodinâmica.

O que você vai aprender

  • Qual é a vazão em massa, peso e volume de uma tubulação com as dimensões e densidade fornecidas?
  • Como determinar a velocidade de escoamento em uma seção dada a velocidade e área de outra seção?
  • Quais são as velocidades de um fluido em diferentes seções de uma tubulação?

Tipologia: Exercícios

2022

Compartilhado em 15/05/2022

ruth-souza-14
ruth-souza-14 🇧🇷

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LISTA PRELIMINAR
1. Para a tubulação mostrada na Figura abaixo, calcule a vazão em massa, peso e
volume e determine a velocidade na secção 2. Sabendo A1 = 10 cm2, A2= 5 cm2,
densidade do fluido de 1000 kg/m3 e v1 = 1m/s. A Equação da vazão me peso é
𝑸𝒈= 𝝆 𝒈 𝑸𝒗
2. Gasolina escoa pela tubulação com uma velocidade de 2 m/s na seção 1. Sabendo
que a área da seção 2 é o dobro da área da seção 1. Determine a velocidade do
escoamento na seção 2. Considerando que a área da seção 1 é de 0,008 m2
determine a vazão volumétrica, massa e em peso. Considere que o fluido apresenta
densidade de 720 kg/m3. 1 m/s; 0,016 m3/s; 11,52 kg/s e 113,01 N/s
3. Determine a velocidade do fluido nas seções 2 e 3 da tubulação mostrada na
Figura abaixo. Dados: v1= 3 m/s, d1 = 0,5 m, d2 = 0,3 m e d3 = 0,2 m. 8,29 e
18,63 m/s.
4. Para a tubulação mostrada, determine: a) vazão e velocidade no ponto 3;b)
Velocidade no ponto 4. Dados: v1=2m/s; v2 = 3 m/s; d1= 0,3 m; d2= 0,2 m; d3=
0,35 m; d4= 0,25 m. 0,2356 m3/s; 2,45 m/s e 4,79 m/s
5. Exemplo resolvido 5.8 Livro Yunys Çengel e John Cimbala. Mecânica dos
fluidos.
6. Exercícios 5.16, 5.265,50E, 5.56, 5,62 E, 5,104, 5,64 do mesmo livro acima
citado.
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LISTA PRELIMINAR

1. Para a tubulação mostrada na Figura abaixo, calcule a vazão em massa, peso e volume e determine a velocidade na secção 2. Sabendo A 1 = 10 cm^2 , A 2 = 5 cm^2 , densidade do fluido de 1000 kg/m^3 e v1 = 1m/s. A Equação da vazão me peso é 𝑸𝒈 = 𝝆 ∗ 𝒈 ∗ 𝑸𝒗 2. Gasolina escoa pela tubulação com uma velocidade de 2 m/s na seção 1. Sabendo que a área da seção 2 é o dobro da área da seção 1. Determine a velocidade do escoamento na seção 2. Considerando que a área da seção 1 é de 0,008 m^2 determine a vazão volumétrica, massa e em peso. Considere que o fluido apresenta densidade de 720 kg/m^3. 1 m/s; 0,016 m^3 /s; 11,52 kg/s e 113,01 N/s 3. Determine a velocidade do fluido nas seções 2 e 3 da tubulação mostrada na Figura abaixo. Dados: v1= 3 m/s, d 1 = 0,5 m, d 2 = 0,3 m e d 3 = 0,2 m. 8,29 e 18,63 m/s. 4. Para a tubulação mostrada, determine: a) vazão e velocidade no ponto 3; b) Velocidade no ponto 4. Dados: v 1 =2m/s; v2 = 3 m/s; d1= 0,3 m; d2= 0,2 m; d3= 0,35 m; d4= 0,25 m. 0 ,2356 m^3 /s; 2,45 m/s e 4,79 m/s 5. Exemplo resolvido 5.8 Livro Yunys Çengel e John Cimbala. Mecânica dos fluidos. 6. Exercícios 5.16, 5.265,50E, 5.56, 5,62 E, 5,104, 5,64 do mesmo livro acima citado.

7. Exercícios livro de Operações Unitárias na indústria de alimentos. Volume 2, capítulo 4. Os exercícios estão nas páginas 165-167. 8. No tubo de Venturi d Figura abaixo, escoa água. A área na seção é 3,10 in^2 e na seção 2 pe 1,55 in^2. Um manômetro cujo líquido manométrico é mercúrio indica um desnível de 10 cm. Calcule a vazão de água e as velocidades nos pontos 1 e 2. Resposta: 5,74x10-^3 m^3 /s , v 1 = 2,87 m/s e v 2 = 5,74 m/s 9. Gasolina (680 kg/m^3 ) a 20ºC é bobeada em um tubo liso com 12 cm de diâmetro de 10 km de comprimento a uma vazão de 75 m^3 /s. A entrada da bomba é alimentada a uma pressão absoluta de 24 atm. A saída esta a pressão atmosfera padrão, 150 m mais alta. Calcule a perda de carga por atrito. Considere escoamento permanente e eu não há trabalho no eixo. (200 m) 10. A Figura abaixo mostra a um esquema simplificado e fora de escala de uma bomba que retira água por um duto com diâmetro interno de 10 cm de um reservatório de grandes dimensões com a superfície livre, mantida em nível constante. A água é descarregada a uma vazão constante de 0,03 m^3 /s a uma altura de 38 m acima do nível da bomba, através de um duto de diâmetro interno de 8 cm, em uma caixa de água aberta para a atmosfera. Considerando que entre as seções ( 1 ) e (2) exista uma perda de carga de 2 m e que h assuma um valor de 3 m. Calcule a potência da bomba.