Questões de Concurso sobre Mecânica dos Fluidos

A velocidade de escoamento em um trocador de calor deve considerar

Em escoamentos forçados de líquidos em dutos de seção circular, como mostrado pela figura 1, o raio e o diâmetro hidráulico são, respectivamente, e D, sendo D, o diâmetro interno do duto.

Já, em escoamentos livres, como, por exemplo, o mostrado pela figura 2, onde a área molhada ocupa exatamente a metade da seção, o raio e o diâmetro hidráulico são, respectivamente,

A respeito da perda de carga que ocorre no escoamento de fluidos em tubulações, tem-se que

O fenômeno denominado cavitação ocorre, normalmente, na tubulação de saída de bombas, sendo geralmente acompanhada de ruídos e vibrações, podendo provocar danos por erosão nos tubos de saída.

A fim de evitar automaticamente a extravasão do reservatório, deve ser instalada uma válvula controladora de pressão a montante.

Com intuito de se medir a pressão estática de um escoamento desenvolvido em um tubo, prepara-se um furo na parede do tubo, onde se insere um equipamento apropriado para aquisição da pressão do escoamento. É bem verdade que esse furo deve ser feito cuidadosamente para não haver rebarbas e deve ser perpendicular ao plano da parede do tubo, em virtude de a linha de corrente do escoamento ser reta e paralela ao eixo do tubo.

Diante do exposto, pretende-se medir a pressão de estagnação do escoamento desenvolvido em um tudo já preparado para tomada de pressão, utilizando um tubo de Pitot. O tubo de Pitot tem formato de U, com um metal líquido em seu interior, geralmente de mercúrio. Uma das extremidades fica localizada na posição da tomada de pressão junto à parede e a outra extremidade fica apontando para uma região no interior do tubo, à montante, porém na mesma seção transversal do tubo. A diferença das pressões medidas é marcada pelo metal líquido do tubo de Pitot. Em um teste para avaliar o equipamento, em um escoamento permanente a ar, constatou-se que a diferença das pressões medidas pelo tubo de Pitot foi de 25mm de mercúrio. Determine o quadrado da velocidade do escoamento desenvolvido.

Considere a massa específica do ar 1,25kg/m3, a densidade relativa do mercúrio 13,6 e a aceleração da gravidade 10m/s2.

A velocidade de um escoamento permanente de um fluido incompressível, através de uma tubulação, diminui quando a tubulação passa por uma redução de seção transversal, em virtude das perdas de cargas oriundas dessa redução.

A distribuição de velocidade U de um fluido Newtoniano em escoamento laminar, num canal formado por duas placas paralelas e largas, de altura h, é dada por

Se U_máx for 0,5 m/s, h for 0,5 mm e a viscosidade dinâmica do fluido for 2 x 10⁻³ Ns/m² , a tensão de cisalhamento (N/m²) na parede inferior do canal apresentará o seguinte valor e sentido: