Problemas da segunda prova - 2012, Notas de estudo de Mecânica dos fluidos

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LABORATÓRIO E APLICAÇÕES DE MECÂNICA DOS FLUIDOS (PME 2332) Segunda Prova - 2012 1. (3 pontos) Água (p= 1000kg/m') escoa em regime turbulento através da contração indicada na figura, onde os dois tubos verticais estão abertos à pressão atmosférica. Determine em forma analítica e numérica a vazão em volume O desprezando a perda de carga, sabendo que a velocidade na tomada do tubo de Pitot fornece uma boa estimativa da velocidade na seção (1). Assumir g=9,8m/s”. (de S. Bistafa, Mecânica dos Fluidos, Blucher, 2010). h=0,2m d=0,06m 1 E 1 Bernoulli: p+> pr? +pgz=ele 2. (3 pontos) Uma esfera lisa de diâmetro D, =20cm totalmente submersa em um líquido movimenta-se em um plano horizontal com uma velocidade | . sendo necessária uma força F,. Essa força foi medida para diversas velocidades, obtendo-se os dados da tabela mostrada abaixo. Supor que a relação funcional entre as variáveis dimensionais é F= F(V,D, p, “), onde p c 4 são respectivamente a massa específica e a viscosidade dinâmica do fluido. Se outra esfera lisa totalmente submersa, de diâmetro D, = 50cm, movimenta-se no mesmo fluido com velocidade V, =3m/s: é x e x v a) Quais serão os fatores de escala de velocidade &, = a , de força k, a, de pressão 2 2 AR, W, ki = e de potência k, =? (1,5 pontos) e, P "=, (5 ) b) Quais serão a força F, e a potência JW, necessárias? (1,5 pontos) v (uisy[2[4[6]8 [10 E (N) [40/100/180/300/450