Uma Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) de uma indústria química opera com uma vazão contínua de
. O efluente, após passar pelo tanque equalizador, é enviado ao reator biológico por meio de uma tubulação de 15 metros de comprimento e diâmetro interno de 100 mm , utilizando uma bomba centrífuga. O sistema possui:
a) Uma diferença de altura de 4,2 metros entre os tanques (nível de sucção e recalque)
b) Perdas de carga estimadas em 2,0 metros, causadas por conexões e atrito na tubulação
c) A temperatura média do efluente é de
Com base nos dados fornecidos, determine:
a) A área da seção transversal da tubulação
b) A velocidade média do escoamento
c) O número de Reynolds
d) O regime de escoamento (laminar, transicional ou turbulento)
e) A perda de carga por atrito, usando a fórmula de Darcy-Weisbach, considerando fator de atrito
aprox
para escoamento turbulento
a) Uma diferença de altura de 4,2 metros entre os tanques (nível de sucção e recalque)
b) Perdas de carga estimadas em 2,0 metros, causadas por conexões e atrito na tubulação
c) A temperatura média do efluente é de
a) A área da seção transversal da tubulação
b) A velocidade média do escoamento
c) O número de Reynolds
d) O regime de escoamento (laminar, transicional ou turbulento)
e) A perda de carga por atrito, usando a fórmula de Darcy-Weisbach, considerando fator de atrito
Passo 1
O enunciado fornece uma vazão volumétrica contínua de
em uma tubulação de comprimento
e diâmetro interno
, com temperatura média do efluente
. Queremos determinar:
a) área da seção transversal ,
b) velocidade média ,
c) número de Reynolds ,
d) regime de escoamento,
e) perda de carga por atrito via Darcy–Weisbach usando
.
Para isso usaremos as fórmulas
a) área da seção transversal
b) velocidade média
c) número de Reynolds
d) regime de escoamento,
e) perda de carga por atrito
Para isso usaremos as fórmulas
e o coeficiente de viscosidade cinemática da água a
,
, além de converter
para
com
.
Passo 2
Convertendo a vazão para
e calculando a área:
Passo 3
Calculando a velocidade média pelo balanço de vazão:
Passo 4
Determinando o número de Reynolds para decidir o regime:
Passo 5
Como
, o escoamento é totalmente turbulento.
Passo 6
Por fim, a perda de carga por atrito pelo Darcy–Weisbach com
:
Resposta
a)
b)
c)
d) regime turbulento
e)
b)
c)
d) regime turbulento
e)