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A Figura P6.101 mostra um ensaio de perdas para um filtro espesso. A vazão no tubo é de 7 m³/min e a pressão a montante é de 120 kPa. O fluido é o ar a 20 ° C. Usando a leitura do manômetro de coluna de água, estime o coeficiente de perda K do filtro.

Passo 1

Bora pra mais uma!

A densidade da corrente de ar é:

ρ a r = P R T = 120000 287 * 293 = 1,46 k g m 3  

Agora, vamos calcular a velocidade média no tubo para relacionarmos com o coeficiente de perda K:

V = Q A t u b o = 7 m 3 60 s π 4 0,1 m 2 = 14,85 m s  

A diferença de pressão do manômetro será:

∆ P m a n o m e t r o = ρ a g u a - ρ a r * g * ∆ h m a n o m e t r o

= 998 - 1,46 k g m 3 * 9,8 m s 2 * 0,04 m = 391 P a .

Por fim, relacionaremos K com a diferença de pressão do manômetro e com a velocidade:

K f i l t r o = ∆ P m a n o m e t r o 1 2 ρ a r V 2 ≈ 2,5

Resposta

O coeficiente de perda do filtro vale aproximadamente 2,5.

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