ATPS Fenomenos do transporte

INTRODUÇÃO

Desenvolver um projeto que será aplicado o acionamento e controle de bombas, que promoverá o preenchimento dos tanques com água, definindo sua geometria, calculando a pressão no fundo do tanque, o tempo de enchimento, número de Reynolds, definir qual o regime de escoamento no tanque principal e quais as considerações finais para utilização de Bernoulli.

Esse desafio consiste em um estudo do controle de aquários de peixes ornamentais, uma vez que temperaturas baixas podem ser prejudiciais a esses seres de sangue frio. Indispensável para quem mora em regiões onde a temperatura costuma cair bastante.

DESENHO

ETAPA 1 - Definir geometria dos tanques:

Tanque de 50 Litros:

a= 0,3m

b= 0,2m

H= 0,83m

V= 0,050 m³

V= 50L

Tanque de 3 Litros:

a= 0,2m

b= 0,1m

H=0,15m

V=0,003m³

V=3L

Passo 2 – Determinar a massa da água e o peso específico no tanque principal

- Volume:

Tanque 50L - V=a x b x H - V= 0,3 x 0,2 x 0,83 V= 0,050m³ ou 50L

Tanque 3L – V=a x b x H - V= 0,2 x 0,1 x 0,15 V=0,003m³ ou 3L

Dados:

Massa especifica da água = 0,9980 g/cm³ ou 998 kg/m³

Aceleração da Gravidade = 98100 m/s

Valor de massa da Agua = 49,90 Kg

Peso especifico da Agua= 9790,4 N/m³

Pe=Me x Ac

Pe=998 Kg/m³ x 98100 m/s

Pe=9790,4 N/m³

M= Me x V

M= 998 Kg/m³ x 0,050m³

M=49,90 Kg

ETAPA 2

Passo 1

Considerando os seguintes dados do exercício Massa especifica M=998Kg/cm³, aceleração da gravidade a=9,81m/s², Altura do tanque principal de 50L h1=0,83m e altura do tanque auxiliar de 3L h2=0,15m.

Tanque Principal Pressão1 = 998x9,81x0,83 = 8,126N/m²

Tanque Auxiliar Pressão2 = 998x9,81x0,15 = 1,468N/m²

Passo 02

Considerando uma Velocidade média máxima de 2m/s e um tubo com diâmetro de 10cm temos;

Vm= 2m/s

D=10cm = 0,1m

A= 0,00785m²

Vazão = 2 x 0,00785 = 0,0157m³/s x 1000 = 15,71 L/s

Tempo de enchimento do tanque de 3L T= 3 / 15,71 = 0,19s x 60 = 0,00316 minutos.

Tempo de enchimento do tanque de 50L T=50 / 15,71 = 3,18s x 60 = 0,053 minutos.

Tempo de enchimento dos 2 tanque = T1 + T2 = 0,056 minutos.

Passo 03

Considerando os seguintes dados do exercício Massa especifica = 998kg/m³, Velocidade média= 2m/s, Diâmetro do tubo= 0,1m, Viscosidade Dinâmica da Água=0,001003 Ns/m².

Formula = Re=P.V.D / M

Temos;

Re=998 x 2 x 0,1 / 0,001003 Ns/m² = 199,003

O regime de escoamento é turbulento, porque o numero de Reynolds Re é maior que 2000.

ETAPA 3 – Quais as condições e considerações para utilização e equação de Bernoulli.

O princípio de Bernoulli, também denominado equação de Bernoulli ou Trinômio de Bernoulli, ou ainda Teorema de Bernoulli descreve o comportamento de um fluido movendo-se ao longo de uma