Lista 5

Páginas: 8 (1884 palavras) Publicado: 1 de junho de 2014
ESCOLA DE QUÌMICA/UFRJ
EQE-473 - OPERAÇÕES UNITÁRIAS I
PROF. RICARDO A. MEDRONHO
GABARITO DA 5a LISTA DE EXERCÍCIOS

ESCOAMENTO EM MEIOS POROSOS

Questão 1

Equação do movimento:



Simplificando a equação chega-se à:



Admitindo escoamento Darcyano:



Logo,









Cálculo da porosidade:




Cálculo de k:










Questão 2

Determinação dospesos moleculares:










Viscosidade do gás: 4,7x10-5N.s.m-2 (Incropera)













G = 0,00442 kg/m2.s



Então, podemos chegar a seguinte equação:



Resolvendo a equação anterior, obtém-se:





Questão 3

a) Meio de areia artificialmente consolidado com 5% de araldite.
Granulometria da areia: -14+20 # Tyler.
Fluido: água (densidade 1g/cm3 eviscosidade 1,18 cP).
Comprimento do meio: 2,1 cm.
Área da seção de escoamento: 16,8 cm2.
Porosidade do meio: 0,37.

A partir dos dados experimentais e usando a equação de Forchheimer:



q(m/s)
0,0633
0,0747
0,102
0,127
0,152
0,177
0,203
0,239
P(atm)
0,0617
0,0821
0,137
0,200
0,279
0,368
0,472
0,643

42,423
52,340
63,885
74,991
87,389
99,118
110,81
128,20Fazendo regressão linear, temos:

a = 46,349 x 106
b = 1,696 x 106
r = 0,99985





b) Meio não consolidado de areia.
Granulometria da areia: -35+48 # Tyler.
Fluido: ar a 25°C e pressão atmosférica na descarga.
Comprimento do meio: 33,4 cm.
Área da seção de escoamento: 5,57 cm2.
Porosidade do meio: 0,44.

A partir dos dados experimentais:



G(g/cm2s)
1,59x10-3
5,13x10-3
9,49x10-3
12,3x10-3
22,4x10-3
44,6x10-3
70,3x10-3
Δp (dina/cm2)
6277
20399
37857
49331
90719
193207
314819

0,00118
0,00119
0,00120
0,00120
0,00123
0,00129
0,00136

139,5
141,7
143,3
144,1
149,1
167,3
182,3


Fazendo regressão linear, temos:

a = 640,13
b = 137,3
r = 0,996

Viscosidade do ar a 1atm e 25oC: 1,8 x 10-4 P (Incropera)Correlações da literatura:











Questão 4

Equação de Bernouili:



Sabemos que:

P1 = P2 = 1atm

z1 = z2

v1 = v2

Assim, a equação anterior fica da seguinte forma:



Onde:





Para a coluna A:

Densidade do fluido: 1000 kg/m3
Viscosidade do fluido = 10-3Ns/m2


















Para a colunaB:

Densidade do fluido: 1000 kg/m3
Viscosidade do fluido = 10-3Ns/m2
















Para a coluna C:

Densidade do fluido: 1000 kg/m3
Viscosidade do fluido = 10-3Ns/m2
















Perda de carga nos acidentes,

12 cotovelos de 90o
01 válvula do tipo globo aberta

Da tabela 8.4 do Fox & McDonald:
Comprimentos equivalentes adimensionais (Le/D)Cotovelos de 90° = 30
Válvula = 340

d = 1,5 in = 0,0384 m





Para o aço comercial:
Tabela 8.1 do Fox e McDonald, rugosidade (e) = 0,046 mm





Do diagrama de Moody:





Perda de carga na tubulação:



Perda de carga total:


Então:
Carga da bomba = 30,51m

Potência da Bomba:


Potência da bomba = 1,34 HP


Questão 5

Equação de Bernouili:



Sabemosque:

P1 = P2

z2 – z1 = 3 m

v1 = v2

Assim, a equação anterior fica da seguinte forma:



Onde:



Para a coluna:
Densidade do fluido: 1000 kg/m3
Viscosidade do fluido = 10-3Ns/m2
















Perda de carga nos acidentes,
07 cotovelos de 90o
01 válvula gaveta

Da tabela 8.4 do Fox & McDonald:
Comprimentos equivalentes adimensionais (Le/D)
Cotovelosde 90° = 30
Válvula = 8
d = 1,5 in = 0,0384 m






Para o aço comercial:
Tabela 8.1 do Fox e McDonald, rugosidade (e) = 0,046 mm




Do diagrama de Moody:

Perda de carga na tubulação:



Desta forma, temos a seguinte expressão:



Assim, chutando valores para Q e determinando para cada valor o fator de atrito, pode-se traçar a curva de perda de carga do sistema. Como...
Ler documento completo

Por favor, assinar para o acesso.

Estes textos também podem ser interessantes

  • Lista 5
  • Lista 5
  • Lista 5
  • Lista 5
  • Lista 5 Algoritimos
  • LISTA DE EXERC CIOS 5
  • Lista De Exerc Cios 5
  • i Lista 5 1

Seja um membro do Trabalhos Feitos

CADASTRE-SE AGORA!