Durante o escoamento de 200 ft3/s de água por uma turbina hidráulica mostrada na figura a seguir, a pressão indicada pelo manômetro A é 12 psig. Qual deve ser a leitura no manômetro B, se a turbina está fornecendo 600 hp com uma eficiência de 82%? O manômetro B está projetado para medir a pressão total — isto é, P + ρυ2/2 — para um fluido incompressível.
Passo 1
Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊
Da tabela de propriedades físicas dos gases e líquidos, a densidade do fluido é
Convertendo a unidade:
Passo 2
O esquemático da turbina hidráulica com pressão
Passo 3
Substituindo e para determinar a velocidade da água na seção A
A gente sabe que:
Aqui, é a densidade do fluido, é a pressão e é a área.
Agora substituindo e para a taxa de trabalho do sistema
Convertendo as unidades:
Passo 4
Agora aplicando a equação de Bernoulli
Como a velocidade é constante através do escoamento e não tem potencial de energia, a equação se reduz a
Da primeira equação temos
Passo 5
Substituindo os dados para calcular