Question

Água escoa em regime permanente no duto de seção circular mostrado na figura abaixo. Sabendo que o fluxo de massa é de 50kg/s, calcule a vazão em volume do escoamento e as velocidades médias nas seções 1 e 2.

(Preciso das fórmulas e cálculos)​

Answer 1

Resposta:    Mecânica dos Fluidos – 2ª Lista de Exercícios – P2

(Profª Drª Luciana)

   

1) r: Resp: Q = 0,05 m3

/s; v1 = 1,6 m/s; v2 = 6,4 m/s

2) r: Resp: Q = 0,018 m3

/s; PBabs = 62037,4 Pa;

PBman = -39237,6 Pa

3) r: Resp: v2 = 17,34 m/s

4) r: Resp: Q = 1,83.10-2 m

3

/s

5) r: Resp: Q = 13,0 L/s; v2 = 6,61 m/s

Explicação:

espero ter ajudado (;

Answer 2

Letra A) A vazão do escoamento do duto é igual a 0,05 m³/s.

Letra B) As velocidades nas seções 1 e 2 são respectivamente iguais a 1,59 m/s e 6,37 m/s.

Item A)

Como o fluxo de massa da é igual a 50 kg/s, para determinar a vazão em volume devemos converter de kg para litros ou metros cúbicos.

Para isso, iremos considerar que 1 litro de água é equivalente a 1 quilograma.

Logo:

$50~\dfrac{kg}{s}\cdot\dfrac{1~l}{1~kg}=50~\dfrac{l}{s}$

Como 1000 litros de água equivalem a 1 metro cúbico, temos:

$50~\dfrac{l}{s}\cdot\dfrac{1~m^3}{1000~l}=0,05~\dfrac{m^3}{s}$

Item B)

A vazão de um fluido pode ser calculada a partir do produto entre a velocidade e a área da seção transversal.

$Q=A \cdot v$

Sendo:

V = velocidade na seção

A = área da seção transversal

Conforme o princípio da conservação da massa no escoamento, a vazão do fluido que passa por diferentes seções do mesmo conduto deve permanecer a mesma.

Ou seja, em ambas as seções 1 e 2 a vazão deve ser igual a 0,05 m³/s.

Para a seção 1:

$Q = v \cdot a \Rightarrow v_1=\dfrac{Q}{a_1}\Rightarrow v_1=\dfrac{0,05~\dfrac{m^3}{s}}{\dfrac{(0,2~m)^2\pi}{4}}\\\\\\\boxed{\begin{array}{lr}\boxed{\begin{array}{lr}v_1=1,59\dfrac{m}{s}\end{array}}\end{array}}$

Para a seção 2:

$Q = v \cdot a \Rightarrow v_2=\dfrac{Q}{a_2}\Rightarrow v_2=\dfrac{0,05~\dfrac{m^3}{s}}{\dfrac{(0,1~m)^2\pi}{4}}\\\\\\\boxed{\begin{array}{lr}\boxed{\begin{array}{lr}v_2=6,37\dfrac{m}{s}\end{array}}\end{array}}$

Continue estudando mais sobre a mecânica dos fluídos em:

https://brainly.com.br/tarefa/12715237