A temperatura da água na seção de alimentação de um bocal é igual a
e a pressão no fluido diminui ao longo do escoamento no bocal. Estime o valor da pressão absoluta onde se detecta o início da cavitação neste escoamento.
Explique seu raciocínio.
Resposta:
Pvapor (abs) = 70100 Pa (consultar a Tabela 1 do Apêndice B do livro texto).
Explique seu raciocínio.
Resposta:
Pvapor (abs) = 70100 Pa (consultar a Tabela 1 do Apêndice B do livro texto).
Passo 1
Beleza, aqui o lance é o seguinte: a água entra no bocal a 90 °C e, conforme ela flui, a pressão cai. A gente precisa achar em que pressão absoluta começa a cavitação – ou seja, quando bolhas de vapor surgem.
Conteúdo da matéria: mecânica dos fluidos (cavitação) e termodinâmica (propriedades da água saturada).
O que vamos precisar: entender que cavitação começa quando a pressão local iguala a pressão de vapor da água àquela temperatura e consultar a tabela de pressão de vapor saturado a 90 °C.
Conteúdo da matéria: mecânica dos fluidos (cavitação) e termodinâmica (propriedades da água saturada).
O que vamos precisar: entender que cavitação começa quando a pressão local iguala a pressão de vapor da água àquela temperatura e consultar a tabela de pressão de vapor saturado a 90 °C.
Passo 2
Teoria em miúdos: cavitação rola quando a pressão no fluido cai tanto que ele “fervesse” instantaneamente, formando bolhas. Isso acontece exatamente quando
onde
é a pressão de vapor saturado da água à temperatura
. A partir daí, as bolhas podem colapsar e dar problema de erosão.
Passo 3
Agora, é só buscar na tabela de vapor saturado (Tabela de Água e Vapor) o valor de
para
. Lá tá listado:
Logo, a cavitação começa quando a pressão absoluta no bocal atinge esse valor.