Fenomeno dos transportes

Centro Universitário Vila Velha[pic 1]

Curso de Engenharia de Petróleo

Disciplina: Mecânica dos Fluidos	Turma: ET4N	Data: 25/06/2010	Nota:	Rubrica do Coordenador
Professor: Márcia Milach	Semestre: 1º- 2010	Valor: 10 ptos
Aluno:	Avaliação: Prova 2º bimestre

1a Questão (2,0 pontos)

Um fluido viscoso, incompressível e com μ = constante escoa para baixo em regime permanente e laminar em uma parede vertical, de seção retangular e espessura “e” da película líquida, constante. A velocidade do líquido na parede é nula e a tensão de cisalhamento é zero na interface líquido ar. Não há gradiente de pressão. O escoamento independe de “z”. A partir da equação diferencial para a conservação da quantidade de movimento linear na direção “y”, determine:

[pic 2]

1. (0,4) A equação diferencial para a conservação da quantidade de movimento linear, simplificada, sabendo que a componente da velocidade na direção “x” é nula e o perfil de velocidade na direção “y” não se altera na condição do escoamento;
2. (0,4) As condições de contorno que devem ser utilizadas na solução da equação obtida;
3. (0,8) A expressão para o perfil de velocidade no canal, ou seja, de que forma a velocidade varia na direção “x”;
4. (0,4) A vazão mássica por unidade de profundidade (direção z) do canal.

2a Questão (3,0 pontos)

Determine a variação de pressão em uma tubulação que escoa água a 1 litro/s, de uma cisterna para um reservatório a 20 m de altura. A tubulação possui dois trechos, o primeiro vertical, que possui rugosidade relativa igual a 0,002 e 2 ½” de diâmetro, e o outro horizontal, que é liso e possui 18 m de comprimento e diâmetro de 1 ¼”. Ao longo da tubulação foram instaladas uma válvula de pé (Le = 25 m) no início da tubulação vertical, duas válvulas de gaveta (Le = 5 m) uma em cada seção, um joelho na seção horizontal (Le = 2 m) e uma redução (k = 1,5).

3a Questão (5,0 pontos)[pic 3]

A lâmina de fluido (8kN/m3) que sai do bocal cobre um arco de 360° e tem velocidade de 2 m/s e 1,5 mm de espessura. O raio de descarga do bocal é de 50 mm. O tubo alimentador possui 10 mm de diâmetro. Calcular matematicamente a velocidade à entrada do tubo e a força vetorial 3D em todas as direções exercidas pelo bocal no seu acoplamento.

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