Uma queda de pressão de 500 kPa não deve ser excedida em um tubo de ferro fundido horizontal de 200 m de comprimento e 10 cm de diâmetro. Calcule a vazão máxima se o fluido for:
(c) Óleo SAE- 10 W a
(c) Óleo SAE- 10 W a
Passo 1
O enunciado dá um tubo horizontal de ferro fundido com comprimento
, diâmetro
e máxima queda de pressão
. Queremos a vazão volumétrica máxima
de óleo SAE-10W a
. Para isso vamos usar a equação de Darcy–Weisbach e verificar se o escoamento é laminar.
Passo 2
Precisamos das propriedades do óleo a
. Tipicamente:
Logo a viscosidade dinâmica é
Passo 3
Se o escoamento for laminar, o fator de atrito é
e a queda de pressão satisfaz
Como
, substitui-se em
e obtém-se a relação direta entre
e
:
Passo 4
Calculando a velocidade:
Verificamos
, logo é laminar e o uso de
foi consistente. A área da seção é
então a vazão volumétrica é
Resposta
A vazão máxima é aproximadamente