Lista de Fenômenos de Transporte

(Atividade 1)

1. Considerar ar que é retirado da atmosfera (P = 101 KPa e T=20°C) é eliminado em uma turbomáquina. Na saída, as condições são pressão e temperatura são de 500 KPa e 130 °C respectivamente. A velocidade de saída é de 100 m/s, e a vazão mássica é de 0,8 kg/s. O escoamento é permanente e não há transferência de calor. Calcular o trabalho de eixo em KW.

OBS: Considerar:

A1>>>A2

z1=z2

ΔH = CpΔT

H= P/ρ + u

Cpar = 1000 J/kg.K

2. Um fluido à temperatura de 90 °F escoa a uma vazão de 16000 ft3/min em uma tubulação de 1000 ft de comprimento e 4 ft de diâmetro. A viscosidade cinemática do fluido é ν = 1,75.10-4 ft2/s e o tubo é feito de aço comercial com rugosidade ɛ = 0,00015. O escoamento é turbulento ou laminar? Utilize o diagrama de Moody (pag. 351 do FOX) para achar o fator de atrito f. Calcule a perda de carga localizada em ft (pés).

Obs: Perda de carga D2g g = 32,2 ft/s2

3. Um fluido de densidade ρ = 1025 kg/m3 entra em um compressor com uma vazão de 0,14 m3/s. Desconsiderando as trocas térmicas e que não há elevação na temperatura do fluido, calcule o trabalho de eixo do compressor no processo. Considere regime permanente.

Dados:

D1=0,25 m D2=0,152 m P1=81326 Pa P2=175000 Pa

4. Um medidor venturi instalado numa tubulação de água consiste em uma seção

convergente, uma garganta de área constante e uma seção divergente. O diâmetro do tubo é D = 100 mm e o diâmetro da garganta é d = 40 mm. Qual a pressão de saída da garganta se a água entra no tubo a 600 KPa com velocidade de 5 m/s?

5. Água escoa em um tubo de área transversal constante; o diâmetro do tubo é 50 mm e a velocidade do escoamento é 1,5 m/s. Na entrada do tubo, a pressão manométrica é 588 KPa e a saída é à pressão atmosférica. Determine a perda de carga no tubo. Se o tubo estiver alinhado agora de modo que a saída fique 25 m acima da entrada, qual será a pressão na entrada necessária para manter a mesma vazão? Se o tubo estiver alinhado agora de modo que a saída fique 25 m abaixo da entrada, qual será a pressão necessária na entrada para manter a mesma vazão? ρágua = 999 kg/m3.

6. Um tubo liso horizontal, de 75 mm de diâmetro, transporta água (65°C). Quando a vazão é de 0,075 kg/s, a queda de pressão medida é de 7,5 kPa por 100 m de tubulação. Baseado nessas medidas, qual o fator de atrito? Qual o n° de Reynolds? O escoamento é laminar ou turbulento? µag = 4.10-4 N.s/m2; ρágua = 999 kg/m3.