Enunciado

A vazão da amônia a 10°C ( ρ = 624,6   k g / m ³ e μ = 1,697   x   10 - 4 k g m . s ) através de um tubo com 3 cm de diâmetro deve ser medida com um bocal de escoamento com diâmetro de 1,5 cm equipado com um medidor de pressão diferencial. Se a pressão diferencial for medida como 4 kPa, determine a vazão da amônia através do tubo e a velocidade de escoamento média.

Passo 1

Vamos assumir primeiro algumas coisas aqui como: fluido incompressível (senão entra a termodinâmica aí pra arrasar nossa vida hahaha) e que o coeficiente do bocal é C d = 0.96 .

Nesse tipo de medidor de vazão, a fórmula que rege o fenômeno é a seguinte:

Q = A 0 C d 2 P 1 - P 2 ρ 1 - β 4

Onde A0 = área transversal do bocal e β = d / D , onde D é o diâmetro do tubo, beleza?

Passo 2

Agora é partir pro abraço heheh

A 0 = π d 2 4 = π 0,015 2 4 = 1,767   x   10 - 4 m ²

β = d D = 1,5 3 = 0,5

∆ P = 4 k P a = 4000   N / m ²

Bora substituir esses valores na nossa equação:

Q = 1,767   x   10 - 4 0,96 2   x   4000 624,6 1 - 0,5 4 = 0,627   x   10 - 3   m ³ / s

E a gente sabe a relação da vazão com a velocidade que é:

Q = V A c → V = Q π D 2 4 = 0,627   x   10 - 3 π 0,03 2 4 = 0,887   m / s

Resposta

Q = 0,627 x 10-3 m³/s

V = 0,887 m/s

Exercícios de Livros Relacionados

Quando lidamos com a lubrificação de rolamentos, a equação de governo que descreve a pressão é a equação de Reynolds, geralmente descrita em uma dimensão como: d d x h 3 μ . d p d ...
Uma grande massa é suportada por um pistão de diâmetro D = 100   m m e comprimento L = 100   m m . O pistão está assentado em um cilindro fechado no fundo. A folga a = 0,025   m m ...
A vazão da água através de um tubo com diâmetro de 10 cm deve ser determinada medindo a velocidade da água em diversos locais ao longo de uma seção transversal. Para o conjunto de ...
A distribuição de velocidade em uma fina película de fluido escoando para baixo sobre uma superfície inclinada foi desenvolvida no Exemplo 5.9. Considere um filme de 7 mm de espess...
Um mancal de deslizamento selado é formado por cilindros concêntricos. O raio interno e o externo são 25 e 26 mm, respectivamente, o comprimento do mancal é 100 mm, e ele gira a 28...
Ondas de superfície livre começam a formar-se sobre uma película laminar de um líquido escoando para baixo sobre uma superfície inclinada sempre que o número de Reynolds, baseado n...
O perfil de velocidade para escoamento completamente desenvolvido de tetracloreto de carbono a 15 °C entre placas paralelas (espaçamento a = 1,25   m m ), com a placa superior em m...
O perfil de velocidade para escoamento completamente desenvolvido de óleo castor a 20 °C entre placas paralelas em movimento, é dado pela Eq. 8.8. Considere U = 1,5   m / s e a = 5...
O projeto de automóveis está tendendo para a tração nas quatro rodas de modo a melhorar o desempenho e a segurança do veículo. Um veículo de tração total deve ter um diferencial es...
Uma correia contínua, movendo com velocidade U 0 para cima através de um banho químico, arrasta uma película de líquido de espessura h , massa específica ρ e viscosidade μ . A grav...
Considere o escoamento de um reservatório de água através de um orifício circular de diâmetro D na parede lateral a uma distância vertical H da superfície livre. A vazão através de...
Um tubo horizontal tem uma expansão abrupta de D 1 = 8   c m para D 2 = 16   c m . A velocidade da água na seção menor é de 10   m / s e o escoamento é turbulento. A pressão na seç...