Revisão Bernoulli

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    24-Oct-2015

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<ul><li><p>LISTA DE EXERCCIOS - FENMENO DE TRANSPORTES II </p><p>Reviso Conservao de Energia e Massa </p><p>1) Determinar a velocidade do jato de lquido no orifcio do tanque de grande dimenses da </p><p>figura abaixo. Considerar fluido ideal (incompressvel e invscido, ou seja, sem viscosidade, no </p><p>havendo perda de carga). </p><p>(Exerccio 4.1, pg. 107, Mecnica dos Fluidos Franco Brunetti 2 edio revisada) </p><p>Resp.: = 2 </p><p>2) gua escoa sob a comporta deslizante mostrada na figura abaixo. Estime o valor da vazo </p><p>em volume de gua na comporta por unidade de comprimento de canal. Assuma que 2 0,61z a= , onde </p><p>0,61 o fator de compresso do fluido aps a sada pela comporta. Repare que a altura do fluido aps a </p><p>comporta no tem a mesma altura da comporta. (Exemplo 3.12, pg. 118, Mecnica dos Fluidos </p><p>Munson, 4 edio) </p><p>Resp.: = 27,66 !!! </p></li><li><p>3) gua escoa em regime permanente nos tanques mostrados na figura abaixo abaixo. </p><p>Determine a profundidade da gua no tanque A (hA). Dica: Faa Bernoulli entre o topo do tanque B e o </p><p>tubo de sada em B para calcular a vazo Q. (Exerccio 3.58, pg. 137, Mecnica dos Fluidos </p><p>Munson, 4 edio) </p><p>Resp.: hA = 15,4 m (Q = 0,0123 m/s) </p><p>4) A figura abaixo mostra o esquema de um sifo que opera com gua. Se a perda por atrito </p><p>entre os pontos A e B do escoamento 0,3v, onde v a velocidade do escoamento na mangueira, </p><p>determine a vazo na mangueira que transporte gua. Dica: Equacione Bernoulli para os pontos A e B. </p><p>(Exerccio 5.93, pg. 258, Mecnica dos Fluidos Munson, 4 edio) </p><p>Resp.: 12 L/sQ = </p><p>Formulrio: </p><p>Carga Total: 2</p><p>2v PH zg </p><p>= + + </p><p>Equao da Continuidade (Conservao de Massa) para condies do Bernoulli: e sQ Q= </p><p>Bernoulli: s e M pH H H H= + </p></li><li><p> Potncia: N QH= Potncia da Mquina: MN QH= </p><p>Mquinas: se for bomba se for turbina</p><p>BM</p><p>T</p><p>HH</p><p>H+</p><p>= Rendimento: B</p><p>B</p><p>NN</p><p> = TTNN</p><p> = </p><p>5) Na instalao da figura, verificar se a mquina uma bomba ou uma turbina e determinar </p><p>sua potncia, sabendo que seu rendimento 75%. Sabe-se que a presso indicada por uma manmetro </p><p>instalado na seo (2) 0,16 MPa, a vazo 10 L/s, a rea da seo dos tubos 10 cm e a perda de </p><p>carga entre as sees (1) e (4) 2m. No dado o sentido do escoamento. (pg. 96, Mecnica dos </p><p>Fluidos Franco Brunetti 2 edio revisada) </p><p>Resp.: 3,47 kWBN = </p><p>6) No sistema da figura, os reservatrios so de grandes dimenses. O reservatrio X alimenta </p><p>o sistema com 20 L/s e o reservatrio Y alimentado pelo sistema com 7,5 L/s. A potncia da bomba </p><p>2 kW e o seu rendimento, 80%. Todas as tubulaes tm 62 mm de dimetro e as perdas de carga so: </p><p>0,1 1,2 1,32 m; 1 m; 4 mp p pH H H= = = . O fluido gua ( 410 N/m = ). Pede-se: </p><p>a) A potncia dissipada na instalao; b) A cota da seo (3) em relao ao centro da bomba. </p><p>(pg. 101, Mecnica dos Fluidos Franco Brunetti 2 edio revisada) </p></li><li><p> Dica: Utilize a equao de energia para mais de uma entrada e sada para regime permanente: </p><p>0 e s M pN N N N= + N QH= </p><p>Resp.: a) Np = 0,825 kW b) h = 14,9 m </p><p>7) Sabendo que a potncia da bomba 3kW, seu rendimento 75% e que o escoamento de (1) </p><p>para (2), determinar: a) a vazo; b) a carga manomtrica da bomba (HB); c) a presso do gs. </p><p>Dados: 1,2 5,6 3,4 4,51,5 m; 0,7 m; H 0 m;p p p pH H H= = = = </p><p>45 43 100 cm; 10 N/mA A = = = </p><p>(Exerccio 4.13, pg. 111, Mecnica dos Fluidos Franco Brunetti 2 edio revisada) </p><p>Resp.: a) Q = 0,0464 m/s b) HB = 4,8 m c) Pgs = 49 kPa </p><p>8) Na instalao da figura, a carga total na seo (2) 12 m. Nessa seo, existe um piezmetro </p><p>que indica 5m. Dados: 2</p><p>4 5H O Hg 1 210 N/m; 1,36 10 N/m; h = 1 m; D 6 cm; D 5 cm; 0,8B = = = = =</p><p>Determinar: </p><p>a) a vazo; b) a presso em (1); c) a perda de carga ao longo de toda a tubulao; d) a potncia </p><p>que o fluido recebe da bomba. </p></li><li><p>(Exerccio 4.14, pg. 111, Mecnica dos Fluidos Franco Brunetti 2 edio revisada) </p><p>Resp.: a) Q = 19,6 L/s b) P1 = -76 kPa c) Hp = 21,2 m d) N = 3 kW </p><p>9) A vazo de leo inclinado mostrado abaixo 0,142 m/s. Sabendo que a densidade relativa </p><p>do leo igual a 0,88 e que o manmetro de mercrio indica uma diferena entre as alturas das </p><p>superfcies livres do mercrio igual a 914 mm, determine a potncia que a bomba transfere ao leo. </p><p>Admita que as perdas de carga so desprezveis. </p><p>(Exerccio 5.122, pg. 262, Mecnica dos Fluidos Munson, 4 edio) </p><p>Resp.: N = 20,17 kW </p><p>10) Quais so as vazes de leo em massa e em peso no tubo convergente da figura, para elevar </p><p>uma columa de 20 cm de leo no ponto (0)? Dados: !"# = 8000 !!! ; = 10 !!!. Resp.: ! = 2,1 !"! ; ! = 21 !! </p></li><li><p> 11) No aparelho da figura, o fludo considerado ideal, ou seja, incompressvel e invscido. </p><p>Dados: H1 = 16 m; p1 = 52kPa; = 104 N/m3; D1 = D3 = 10 cm. Determinar: a) A vazo em peso; b) </p><p>A altura h1 no manmetro; c) O dimetro da seo (2). </p><p>Resp.: ! = 314 !! ; ! = 0 m; ! = 5,7 cm 12) Na instalao da figura, a vazo de gua na mquina de 16 L/s e tem-se Hp1,2 = Hp3,4 = </p><p>1m. O manmetro na seo (2) indica 200 kPa e o da seo (3) indica 400 kPa. Determinar: a) O </p><p>sentido do escoamento; b) A perda de carga no trecho (2)-(3); c) O tipo de mquina e a potencia que </p><p>trioca com o fludo em kW; d) A presso do ar em (4) em MPa. </p></li><li><p> Resp.: a) de (4) para (1); b) 17 m; c) turbina; 1,95 kW; d) 0,362 MPa. </p><p>13) Uma bomba utilizada para abastecer dois reservatrios elevados a partir de outro </p><p>reservatrio que tambm est elevado. Considerando as perdas de carga singulares e distribudas </p><p>constantes e dadas, calcule a vazo para cada reservatrio de sada a partir dos dados: !,! = 30 !!; ! = 4 m; ! = 4,5 m; ! = 5 m; !!,! = 5 m; !!,! = !!,! = 1 m; !,!" = 2 kW; = 10! !!! </p><p>Resp.: !,! = 10 !!; !,! = 20 !! </p></li></ul>