Mecânica dos fluidos/Exercícios resolvidos/E14

Origem: Wikilivros, livros abertos por um mundo aberto.
Saltar para a navegação Saltar para a pesquisa

Enunciado[editar | editar código-fonte]

Calcular o diâmetro que a tubulação do exercício E11 precisaria ter para que se garantisse uma vazão mínima de 10 l/s através de um tubo de 50 m de comprimento, considerando que a altura da água no reservatório será mantida no mínimo em 5 m.

Solução[editar | editar código-fonte]

Do exercício E12, sabemos que



Assim







O cálculo é difícil, pois tanto o Número de Reynolds quanto o coeficiente de atrito dependem do diâmetro do tubo. Por isso, será preciso usar um processo iterativo.

Iteração 1[editar | editar código-fonte]

No primeiro passo, consideremos um diâmetro de 50 mm. Assim




Calcula-se então o lado esquerdo da equação:




O valor obtido muito baixo, o que indica que o diâmetro precisa aumentar bastante.

Iteração 2[editar | editar código-fonte]

Consideremos um diâmetro de 300 mm. Assim



Calcula-se então o lado esquerdo da equação:



O valor obtido ainda está um pouco baixo, o que indica que o diâmetro precisa aumentar um pouco mais.

Iteração 3[editar | editar código-fonte]

Consideremos um diâmetro de 310 mm. Assim



Calcula-se então o lado esquerdo da equação:



O valor obtido indica que o diâmetro mínimo está entre 300 e 310 mm. Como numa aplicação prática usam-se sempre tubos com diâmetros padronizados, a informação obtida é suficientemente exata para a escolha do diêmetro da tubulação.