Mecânica de Fluidos

[pic 2] Mecânica de Fluidos - Lista de Exercícios 05

1. Considere o escoamento no viscosímetro capilar mostrado abaixo, cuja vazão é de 880 mm3/s.Calcule a viscosidade do fluido.

1. O perfil de velocidade para o escoamento completamente desenvolvido entre placas planas paralelas e paradas é dado por: , onde h  é o espaçamento entre as placas e y é a distância medida a partir da placa inferior. Desenvolva uma expressão para o cálculo de .[pic 3][pic 4]

1. Água escoa a uma vazão de 0,01 m3/s através de um tubo liso de 75 mm de diâmetro, com L = 100 m, ligado a um reservatório muito grande. A entrada no tubo no reservatório é do tipo borda viva. Calcule a altura a partir da superfície livre que o tubo deve ser colocado para manter o escoamento.

[pic 5]

1. Água é bombeada a uma taxa de 2 ft3/s de um reservatório que está 20 ft acima de uma bomba para uma descarga livre 90 ft acima da bomba. A pressão no lado da admissão da bomba é 5 psi e no lado da descarga é 50 psi. Todos os tubos são de aço comercial com diâmetro nominal de 6 in. Determine a perda de carga total entre a descarga da bomba e o ponto de descarga livre.

1. [pic 6]O diagrama de Moody fornece o fator de atrito de Darcy, f, em termos do número de Reynolds e da rugosidade relativa. O fator de atrito de Fanning para escoamento em tubo é definido abaixo. Mostre que a relação entre os fatores de atrito é dada por f = 4 fF.

1. Água é bombeada através de um tubo comercial de aço carbono, de 0,25 m de diâmetro, por uma distância de 6 km, desde a descarga da bomba até um reservatório aberto para a atmosfera. O nível da água no reservatório está 10 m acima da descarga da bomba e a velocidade média da água no tubo é 2,5 m/s. Calcule a pressão na descarga da bomba.

1. [pic 7]Uma parte de um sistema de abastecimento de água é mostrada na figura abaixo. Neste sistema, a água é bombeada de um reservatório para um grande tanque de armazenagem antes de ser enviada para a estação de tratamento. O sistema foi projetado para fornecer 1310 L/s. Do ponto B até o ponto C tem-se uma entrada de borda viva, 760 m de tubo, 3 válvulas gaveta, 4 cotovelos de 45º e 2 cotovelos de 90º. A pressão manométrica em C é de 197 kPa. Do ponto F até G tem-se 760 m de tubo, 2 válvulas globo e 4 cotovelos de 90º e uma entrada reentrante. Todos os tubos são de ferro fundido asfaltado de diâmetro de 508 mm. Calcule a velocidade média da água no tubo, a pressão manométrica na seção em F, a potência de acionamento da bomba (eficiência de 80%), e a tensão de cisalhamento de parede na seção F até G.

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