Metanol líquido é bombeado desde um grande tanque armazenamento através de uma tubulação de 1 polegada de diâmetro médio com uma vazão de
.
a. Com que taxa em hp é transportada a enercia cinética pelo metanol?
b. A alimentação de potência elétrica para a bomba que transporta o metanol deve ser maior que o valor determinado em a). Em que você acha que se transforma a energia adicional?
a. Com que taxa em hp é transportada a enercia cinética pelo metanol?
b. A alimentação de potência elétrica para a bomba que transporta o metanol deve ser maior que o valor determinado em a). Em que você acha que se transforma a energia adicional?
Passo 1
O enunciado diz que metanol é bombeado com vazão volumétrica
por uma tubulação de diâmetro interno
. Queremos calcular a potência associada à energia cinética transportada pelo fluido, ou seja
onde precisamos de (i) converter unidades, (ii) achar a velocidade média
, (iii) calcular a vazão mássica
e (iv) converter para horsepower.
Passo 2
Converter a vazão para o SI. Como
temos
Passo 3
Calcular a velocidade média
. A área interna da tubulação é
logo
Passo 4
Determinar a vazão mássica
. Para o metanol, usamos densidade típica
, então
Passo 5
Calcular a potência de energia cinética transportada:
Passo 6
Converter
para horsepower usando
então
Passo 7
A potência elétrica fornecida à bomba deve ser maior que
devido às perdas. Essas perdas ocorrem principalmente por atrito interno ao longo da tubulação e no próprio conjunto bomba, gerando aquecimento do fluido, além de parte virar ruído e vibração mecânica.
Resposta
(a)
(b) A energia adicional fornecida pela bomba é dissipada em calor por atrito no fluido e na tubulação, e também se transforma em ruído e vibração do conjunto.
(b) A energia adicional fornecida pela bomba é dissipada em calor por atrito no fluido e na tubulação, e também se transforma em ruído e vibração do conjunto.