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  4. Assunto - Fundamentos e Análise da Cinemática de Escoamentos

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Um técnico de instrumentação deseja estimar o fluxo de um fluido incompressível e sem viscosidade em uma tubulação, utilizando um transmissor pneumático alimentado a 20 PSI e que opera num alcance (span) de 3 a 15 PSI. Para isso, o técnico monta um experimento conforme a Figura abaixo e, ao abrir a válvula, observa o seguinte:

• em meio minuto, o nível do reservatório, cujo diâmetro é 10 cm, sobe 187,5 cm • a pressão indicada no manômetro é de 9 PSI


Imagem associada para resolução da questão


Assumindo-se que a sensibilidade do transmissor é invariável, a faixa de medida de fluxo que o técnico conseguirá estimar, em litro(s) por segundo, será de
Dado π ≅ 3,2
Na Figura abaixo está representado um tubo de Venturi, no qual um fluido, com densidade igual a 1.200 kg/m3, é canalizado a uma velocidade v1 . A área S1 é o triplo da área S2, e os valores de pressão registrados nos manômetros P1 e P2 são, respectivamente,180 kPa e 150 kPa.


Imagem associada para resolução da questão


Nessas condições, a velocidade v1, em m/s, é igual a
Um fluido incompressível passa em um trecho reto de tubulação, cuja seção transversal muda de 24 cm2 para 12 cm2, formando a garganta de um Venturi. A velocidade desse fluido na garganta é de 3 m/s.
Qual é a velocidade desse fluido, em m/s, na seção de maior diâmetro?
O estudo do escoamento de fluidos em condutos forçados é essencial para o dimensionamento de sistemas de bombeamento e redes de distribuição industrial. Acerca do assunto, registre V, para as afirmativas verdadeiras, e F, para as falsas:

(__)O número de Reynolds é uma grandeza adimensional que relaciona as forças de inércia com as forças viscosas para determinar o regime de escoamento de um fluido.
(__)Em um escoamento laminar de um fluido newtoniano dentro de um tubo cilíndrico, o perfil de velocidades apresenta uma distribuição perfeitamente uniforme e constante.
(__)A perda de carga distribuída em uma tubulação é diretamente proporcional ao comprimento do tubo e inversamente proporcional ao diâmetro interno da seção transversal.
(__)Máquinas de fluxo motoras, como as turbinas hidráulicas, são dispositivos que fornecem energia mecânica ao fluido para aumentar sua pressão estática e velocidade.

Após análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta dos itens acima, de cima para baixo:
Em um navio, uma bomba de lastro alimenta um manifold que se divide em dois ramais em paralelo, cada um com sua válvula de controle, conduzindo água do mar para dois tanques diferentes. Inicialmente, as duas válvulas estão totalmente abertas. Em seguida, mantendo a rotação da bomba e o arranjo do sistema, uma das válvulas é parcialmente fechada. Considerando a lógica do escoamento em ramais em paralelo, espera-se que as vazões:
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