Questão 3 [ 2,5 Pts] - O petróleo cru é bombeado do separador de teste em A para o tanque de estocagem usando um tubo de ferro galvanizado com diâmetro de 4in. Se o comprimento total do tubo é de 180 ft , e a vazão volumétrica em A é de
, determine a potência fornecida pela bomba ao fluido e o rendimento do dispositivo, considerando uma potência nominal de
.
A pressão em A é de 4 psi, e o tanque de armazenamento é aberto à atmosfera. A perda de carga por cisalhamento no tubo é de 0,25 in a cada ft de comprimento.
Dados:
Dados:
Passo 1
O enunciado pede a potência entregue pela bomba ao petróleo e o rendimento do conjunto, sabendo-se: vazão volumétrica em A de
gal/h, diâmetro do tubo
in, comprimento total
ft, pressão em A de
psi (gauge), tanque de descarga aberto à atmosfera, perda de carga por cisalhamento de
in de coluna de óleo por pé de tubo, e potência nominal da bomba
Hp.
Passo 2
Para calcular a potência entregue ao fluido precisamos do “saltO” total de cabeça
, que combina:
- A diferença de pressão manométrica entre saída e entrada da bomba, convertida em metro de óleo:
- As perdas de carga por atrito no tubo:
convertidas em metros de óleo.
3. Se existisse diferença de nível entre A e o tanque, incluiríamos .
Calculando :
3. Se existisse diferença de nível entre A e o tanque, incluiríamos
Calculando
Passo 3
Calculando
:
Com
e
,
Passo 4
Se não houver diferença de nível entre A e o tanque (
), o salto total de cabeça seria
o que indica que, com os dados fornecidos, a bomba teria que retirar energia do fluido, o que é fisicamente contraditório.
Passo 5
Conclusão: falta a informação da diferença de nível (
) entre o ponto A e o tanque de armazenamento. Sem esse dado não é possível determinar o salto de cabeça real
, nem a potência hidráulica da bomba, nem o rendimento.
Resposta
Não há como resolver o problema: falta a diferença de cota (
) entre o separador em A e o tanque de estocagem.