Exercícios de Mecânica dos Fluidos: Tubulações e Vazão

Exercícios de Mecânica dos Fluidos

Tubulações e Vazão

4-

Água escoa em regime permanente no Venturi da figura abaixo. No trecho considerado, supõem-se as perdas por atrito desprezíveis e as propriedades uniformes nas seções. A área 1 é 20cm², enquanto a da garganta (2) é 10cm². Um manômetro cujo fluido manométrico é 20cm² (γ=136000 N/m³) é ligado entre as seções 1 e 2 e indica o desnível mostrado na figura. Pede-se a vazão da água que escoa pelo Venturi. (γ_água=10000N/m³)

5-

Quais são as vazões de óleo em massa e em peso no tubo convergente da figura, para elevar uma coluna de 20cm de óleo no ponto (0)? Dados: desprezar as perdas; peso específico do óleo=8000N/m³.

6-

Água escoa em regime permanente na tubulação mostrada na figura abaixo. Determine, para as condições indicadas na figura, o diâmetro do tubo de descarga (D). Admita que os efeitos viscosos são desprezíveis.

7-

Uma turbina retira energia do escoamento de água com rendimento de 86%. São dados: diâmetro da tubulação D=0,2m, velocidade média no bocal de saída v_S=10m/s, diâmetro do bocal de saída d=0,10m, perda de carga ao longo da tubulação é de 0,10m por metro de tubulação. Pedem-se: a) desempenho de cargas totais nas seções de escoamento (2) e (3) respectivamente, entrada e saída da turbina. B) determine a potência disponível no eixo da turbina.

8)

A água (ρ=10³kg/m³) escoa por um tubo de seção circular com duas reduções de área de seção. O fluido tem velocidade no ponto (1) igual a v₁=0,5 m/s pressão relativa P₁=1,5x10^5 Pa. Os diâmetros de tubo em cada ponto são: D₁=1m; D₂=0,7m; D₃=0,3m. Calcule:

a) a vazão volumétrica, mássica e de peso pelo tubo. (g=9,81m/s³)

b) as velocidades nos pontos 2 e 3,

c) as pressões nos pontos 2 e 3.

9)

A água escoa de um cano de um tanque muito grande através de um tubo de 5cm de diâmetro. O líquido no manômetro é mercúrio. Estime a velocidade e a vazão de descargas. Considere o escoamento sem atrito.

10)

A água escoa num tubo circular, numa seção, o diâmetro é 0,3m, a pressão estática é 260 kPa (manométrica), a velocidade é 3m/s e a elevação é 10cm acima do nível do solo. Numa seção a jusante, no nível do solo, o diâmetro do duto é 0,15m. Determine a pressão manométrica na seção de jusante, desprezando os efeitos de atrito.

11)

A barragem da figura abaixo é um quarto de círculo com largura de 50m. Determine as componentes e o ponto CP em que a força resultante atinge a barragem.