Enunciado

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Um bocal venturi moderno é calibrado em um escoamento de laboratório com água a 20°C. O diâmetro do tubo é 5,5 cm, e o diâmetro da garganta do venturi é 3,5 cm. A vazão é medida por meio de um tanque de pesagem e a queda de pressão por meio de um manômetro de água e mercúrio. A vazão em massa e as leituras manométricas são as seguintes:

Use esses dados para plotar uma curva de calibração do coeficiente de descarga do venturi em função do número de Reynolds. Compare com a correlação aceita, equação 6.114

Passo 1

E ai, galera! Tranquilidade? Bora que bora encarar mais um desafio?

Vamos obter os valores das propriedades da água na temperatura dada!!

ρ = 998 k g m 3

μ = 0,001 k g m . s

Bem, note que podemos converter a vazão mássica e a altura manométrica dada em coeficiente de descarga e no número de Reynold de forma super simples:

Q = m ˙ 998 = C d π 4 0,035 2 2 13,56 - 1 ρ á g u a 9,81 h ρ á g u a 1 - 3,5 5 4

C d = m ˙ 16,485 h

R e D = 4 m ˙ π D μ = 4 m ˙ π 0,001 0,055 = 23150 m ˙

Passo 2

Note que deixamos todo o nosso equacionamento em função das variáveis dadas, certo? Então podemos agora escrever uma nova tabela para cada uma das nossas equações e substituir os valores, obtendo o seguinte:

Passo 3

Plotando o gráfico de Reynold por coeficiente de descarga, obtemos o seguinte:

Eles lembram o clássico Venturi Herschel, mas os dados são de um Venturi moderno, o qual nós temos e sabemos apenas os valores dentro da C d dentro da faixa de 1,5   x   10 5 < R e D < 2   x   10 5 :

C d = 0,9858 - 0,196 3,5 5,5 4,5 = 0,96

Resposta

C d = 0,96

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