Determine o diâmetro de saída de um bocal horizontal, sabendo que a vazão mássica de água é de 1,2
e o diâmetro de entrada é 10 cm . A pressão de entrada do escoamento é 25 psi e na saída do bocal o escoamento torna-se um jato livre.
Passo 1
O enunciado pede o diâmetro de saída de um bocal horizontal onde passa água com vazão mássica
. Sabemos também o diâmetro de entrada
e a pressão de entrada
(gauge). Na saída o jato é livre, ou seja,
(gauge).
Conteúdo: vamos usar o Teorema de Bernoulli para escoamento incompressível em regime permanente e a equação de continuidade (massa).
Conteúdo: vamos usar o Teorema de Bernoulli para escoamento incompressível em regime permanente e a equação de continuidade (massa).
Passo 2
Primeiro convertemos dados para SI e calculamos a velocidade de entrada
. Tomamos densidade da água
.
Convertendo pressão:
Convertendo pressão:
Área de entrada:
Velocidade de entrada vem de
:
Passo 3
Aplicamos Bernoulli entre entrada e saída (mesmo nível, sem perdas):
Como
(gauge), isolamos
:
Passo 4
Agora usamos continuidade em massa para achar a área de saída
:
O diâmetro de saída
vem de
:
Resposta
O diâmetro de saída do bocal é aproximadamente