Lista Resolvida de Sistemas Fluidomecânicos

Sistemas Fluidomecânicos – 2ª Lista de Exercícios 2017

Exercício 1: Na instalação da figura, deseja-se conhecer o desnível Δh entre os dois reservatórios de água. Dados: potência fornecida ao fluido N = 0,75 kW; diâmetro D = 3 cm; Q = 3 l/s; L1,2 = 2 m; L3,6 = 10 m; k1 = 1; k4 = k5 = 1,2 ; k6 = 1,6 ; ν = 10-6 m2/s ; f = 0,02 ; γ = 104 N/m3; g = 9,81 m/s2.

Determinar também a rugosidade do conduto e a altura h0 para que a pressão efetiva na entrada da bomba seja nula.[pic 1]

V = 4 ⋅ Q

π ⋅ D2[pic 2]

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=  4 ⋅ 0, 003

π ⋅ 0, 0302[pic 3]

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= 4, 244 m s

Re = V ⋅ D = 4, 244 ⋅ 0, 030 = 1, 27 ⋅105 ;[pic 4]

[pic 5]        [pic 6]

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f = 0, 02

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⇒        D = 2000        ⇒

[pic 7]

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k = 1, 5 ⋅10−5

υ        10−6

V 2

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k

V 2        V 2[pic 8][pic 9][pic 10]

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L        V 2

H0  = H2  + HP 0,2        ⇒[pic 11]

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h0 = 2 ⋅ g + hL 0,2 + hf 0,2

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⇒ h0 = 2 ⋅ g + ∑ k ⋅ 2 ⋅ g + f ⋅ D ⋅

---

[pic 12]

2 ⋅ g

=        ⋅⎛1+ ∑ k + f ⋅ L ⎞ = 4, 2442 ⋅⎛1+1+ 0, 02 ⋅ 2 ⎞ = 3 m[pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17]

0        2 ⋅ g ⎜

---

D ⎟        2 ⋅ 9,81 ⎜

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0, 03 ⎟

⎝        ⎠        ⎝        ⎠

H0 + H

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BOMBA

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= H7

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+ HP 0,7 ;

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NBOMBA

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= γ ⋅ Q ⋅ H BOMBA

ηB[pic 18]

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⇒ H BOMBA

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= NBOMBA ⋅ηB

γ ⋅ Q[pic 19]

H BOMBA

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=                750 ⋅1 104 ⋅ 0, 003

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= 25 m[pic 20]

Exercício 2: Petróleo bruto do tipo leve, com densidade relativa de 0,85 e com viscosidade semelhante ao óleo SAE 30 (μ = 0,2 N.s/m2 a 25 °C) é bombeado horizontalmente através de um trecho de 2,0 km de uma tubulação com 12 in de diâmetro. A rugosidade média do tubo é de 0,01 in. A vazão em volume é de 150.000 bpd (barril de petróleo por dia, 1 barril ≅ 160 litros). Calcule a potência para acionar a bomba, considerando seu rendimento global igual a 75%, γ = 104 N/m3, g = 9,81 m/s2.

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