Uma extremidade de um tubo
é orientada diretamente para o escoamento. Nesse ponto, a velocidade da corrente é nula e a pressão é de estagnação. A outra extremidade do tubo U mede a pressão não perturbada numa seção do escoamento. Determine a vazão do escoamento.
Resp:115 L/s
Resp:115 L/s
Passo 1
O enunciado mostra um tubo Pitot-estático acoplado a um manômetro em U contendo mercúrio, medindo uma deflexão de
entre as interfaces água–mercúrio. A densidade do mercúrio é
e a do fluido (água) é
. Aplicaremos:
- A equação do manômetro para relacionar
com . - A Bernoulli entre o ponto de estagnação (velocidade nula) e o ponto estático para obter a velocidade
. - O cálculo da vazão
, sabendo que o tubo tem diâmetro .
Passo 2
Pela estática do manômetro, a diferença de pressão entre o ponto de estagnação e o ponto estático é
onde
e
.
Passo 3
Da equação de Bernoulli entre o ponto estático e o de estagnação temos
Passo 4
Substituindo
do manômetro em
:
Passo 5
O diâmetro do tubo é
, logo a área de secção é
A vazão volumétrica fica
Resposta
A vazão do escoamento é aproximadamente
(ou
).