Resposta:
Explicação:
Questionário inicial:
- Os dois escoamentos são turbulentos, porém, como o projeto novo oferece um atrito menor e uma velocidade maior que a antiga, apresenta um Reynolds maior com valor de 597647,058, mostrando ser mais turbulento que o antigo. Portanto, o projeto novo é mais eficiente que o antigo.
- Considerando uma perda de carga contínua, utilizou-se a equação universal da perda de carga.
a) Vazão média antiga:
Q = [tex]\frac{volume}{tempo}[/tex] = (π x D² x L)/(L/v) = (π x D² x v)/4
Qa = π x (10 x 0,0254 m)² x (1,8 m/s)/4 = 0,0912 m³/s
transformando de m³/s para L/s
1 m³/s ----- 1000 L/s
0,0912 m³/s ----- x
Qa = 91,2 L/s
Vazão média nova:
Qn = π x (10 x 0,0254 m)² x (2,4 m/s)/4 = 0,1216 m³/s
transformando de m³/s para L/s
1 m³/s ----- 1000 L/s
0,1216 m³/s ----- x
Qn = 121,6 L/s
b) Reynolds para antiga tubulação:
Rea = (v x D)/μ = (1,8 m/s) x (10 x 0,0254 m)/ (1,02 x 10^-6 m²/s) = 448235, 294
escoamento turbulento
Reynolds para a nova tubulação
Ren = (v x D)/μ = (2,4 m/s) x (10 x 0,0254 m)/ (1,02 x 10^-6 m²/s) = 597647,058
escoamento turbulento
c) Perdad e carga antiga
Hfa = (fa) x (L) x (va)²/ 2 x (D) x (g)
Hfa = (0,037) x (4800m) x (1,8 m/s)²/2 x (10 x 0,0254 m) x (9,81 m/s²)
Hfa = 115,466m
Perda de carga nova
Hfa = (fa) x (L) x (va)²/ 2 x (D) x (g)
Hfa = (0,019) x (4800m) x (2,4 m/s)²/2 x (10 x 0,0254 m) x (9,81 m/s²)
Hfa = 105,41m