Question

Qual a força causada pelo escoamento do fluido se a perda de carga é 1,0m, a
área na seção é 20 cm² e a vazão 20 l/s. (ρ = 1.000 kg/m³)

Answer 1

Resposta:

A força causada pelo escoamento do fluido será de 820N.

Explicação passo a passo:

O cotovelo do objeto que está sendo representado na figura está bem preso por duas luvas elásticas para que ele não seja influenciado por todo o restante restante da instalação em questão. Sendo a área da sua seção de 20 centímetros quadrados e a vazão de 20 litros por segundo, a força causada pelo escoamento do fluido com perda de carga de 1,0 metro e ρ = 1.000 quilogramas por metro cúbico será de:

$F_S__X}= -[p_1A_1(0)+p_2A_2(1)+Q_m(v_2-0)]$

$F_S__X}= -p_2A_2-Q_mv_2$

$F_S__{Z}}=-[P_1A_1(-1)+p_2A_2(0)+Q_m(0-v_1)$

$F_S__Z}=p_1A_1+Q_mv_1$

$v_1=v_2=v=\frac{Q}{A} =\frac{20.10^{-3}}{20.10^{-4}} =10m/s$

$Q_m=$ ρ$Q=1000 . 20.10^{-3}$ = $20kg/s$

$\frac{p_1}{} =\frac{p_2}{} +z_2+H_{P1,2} =>$

γ       γ

$\frac{P_2}{} =\frac{P_1}{} -z_2-H_{P1,2}=\frac{200.10^3}{10^4} -1-1=18m=>p_2=180kPa$

γ       γ

$F_S_x}=-180.10^3.20.10^{-4}-20.10=-560N\\F_S_z}=200.10^3.20.10^{-4}+20.10=600N\\F_S=\sqrt{F^2_S__x}+F^2_S__z}}=\sqrt{560^2+600^2} =820N$