**Coleção de exercícios 8-55
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O sistema 8-55 possui duas torres, A e B. Um fluido flui da torre A para a torre B, devido à diferença de pressão. Sabe-se que o fluxo do fluido é Vf = 14 m³/h, a densidade é ρ = 1000 kg/m³, a viscosidade é μ = 1×10⁻³ Pa·s. A pressão na torre A é PA = 400 kPa. O comprimento total do tubo é L = 20 m. A rugosidade absoluta do tubo é ε = 0,3 mm, e o diâmetro interno do tubo é di = 50 mm. Sabe-se também que a resistência local no tubo é ΔPt = 40,2 kPa. O que se precisa agora é saber: sob as condições acima, qual dos valores a seguir deve ser aproximadamente igual à pressão PB da Torre B? (1) 345,8 kPa (2) 386,0 kPa (3) 182,02 kPa (4) 222,22 kPaε/di = 0,3/50 = 0,006
560/Re = 560/99080 = 0,005652
Portanto, ε/di > 560/Re; o fluido encontra-se na região de turbulência. A fórmula para calcular λ é:
λ = [1,74 – 2×log(2ε/di)] – 2 = [1,74 – 2×log(2×0,3/50)] – 2 = 0,03212
ΔPf = 0,03212 × 20 / 0,05 × 1000 × 1,9816 × 1,9816 / 2 = 252,25 kPa
252,25 + 40,2 = 400 – PB
PB = 107,6 kPa
Essa é a resposta que obtive. Por favor, senhor, explique.
O sistema 8-55 possui duas torres, A e B. Um fluido flui da torre A para a torre B, devido à diferença de pressão. Sabe-se que o fluxo do fluido é Vf = 14 m³/h, a densidade é ρ = 1000 kg/m³, a viscosidade é μ = 1×10⁻³ Pa·s. A pressão na torre A é PA = 400 kPa. O comprimento total do tubo é L = 20 m. A rugosidade absoluta do tubo é ε = 0,3 mm, e o diâmetro interno do tubo é di = 50 mm. Sabe-se também que a resistência local no tubo é ΔPt = 40,2 kPa. O que se precisa agora é saber: sob as condições acima, qual dos valores a seguir deve ser aproximadamente igual à pressão PB da Torre B? (3) 182,02 kPa
O método do autor está correto; ele cometeu apenas um erro simples. Ele calculou ΔPf de maneira errada: ΔPf = 0,03212 * 20 / 0,05 * 1000 * 1,9816 * 1,9816 / 2 = 252,25 kPa. Basta mover uma casa decimal para que o cálculo esteja correto； Além disso, o coeficiente de resistência pode ser consultado em tabelas; de forma simplificada, a resposta é: 334,59