Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Brunetti - Mecânica dos Fluidos - Capítulo Exercícios Selecionados.- - Ex. 4

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desse livro

No circuito da figura, a potência fornecida ao fluido pela bomba é 7,5   k W . O fluido é água ( γ = 10 4   N / m 3 ) e o fluido manométrico é mercúrio γ H g = 1,36 × 10 5 . A instalação está num plano horizontal e a bateria de manômetros, num plano vertical. Despreza-se a perda de carga no Venturi. Determinar:

  1. A vazão;
  2. A perda de carga na válvula.
  3. Substituindo-se a válvula por uma turbina de rendimento 75 % , qual a potência que poderia ser extraída de seu eixo, mantido o resto constante?

Dados: A 1 = A 2 = A 3 = A 4 = A 5 = 10   c m 2 ; A 6 = 5   c m 2

Determinar a carga manométrica da turbina.

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

O item “a” nos pede a vazão no sistema. Vamos calcular esta vazão a partir da equação da potência da bomba:

N = γ Q H

Substituindo os dados, temos que:

7500 = 10 4 ⋅ Q ⋅ 81,8

Q = 0,0091   m 3 / s

Ou:

Q = 9,1   L / s

Passo 2

A perda de carga da válvula é dada por:

h = K v 2 2 g

Como o coeficiente de perda K da válvula é:

K = 2,5

Temos que:

h = 2,5 ⋅ 21 2 2 ⋅ 9,8

h = 56,25   m

Passo 3

Por fim, podemos encontrar a potência ao se substituir a válvula por uma turbina:

N = γ Q H η

Substituindo os valores, temos que:

N = 10 4 ⋅ 0,0091 ⋅ 32,1 0,75

N = 3910   W

Ou:

N = 3,9   k W

Resposta

a )   Q = 9,1   L / s

b ) h = 56,25   m

c )   N = 3,9   k W

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