Fenômeno de Transporte – Vazão em Reservatório

Dois grandes reservatórios abertos para a atmosfera armazenam óleo combustível. No reservatório A, é feito um pequeno furo de diâmetro X na parede lateral. A uma altura HA abaixo da superfície livre de liquido. Analogamente no reservatório B é feito um pequeno furo de diâmetro 3X, a uma altura HB abaixo da superfície livre do liquido. Supondo-se que o liquido é ideal, a razão entre as vazões volumétricas de líquido instantâneas QA/QB que descarregam dos dois vasos para a atmosfera é:

Equação de Resolução:

Resolução:

Aplicando o balanço de energia mecânica no ponto (1) e (2) do tanque A se tem:

Como entre os pontos (1) e (2) não se tem bomba:

OBS: A perda de carga é desprezível entre os pontos (1) e (2) devido à proximidade:

O HA é a cota entre a superfície do fluido no tanque e a bomba:

OBS: A pressão na superfície do fluido no reservatório é igual a pressão atmosférica 1 atm e a pressão na descarga livre que é o furo no tanque também é a pressão atmosférica 1 atm logo:

OBS: Como o regime é permanente o nível do tanque não sobe e nem desce logo a v1 = 0, já no furo do tanque existe a velocidade de escoamento que é diferente de zero.

Velocidade no tanque A:

Velocidade no tanque B:

Vazão de fluido que escoa pelo buraco de diâmetro X no tanque A:

Vazão de fluido que escoa pelo buraco de diâmetro 3X no tanque B:

O aluno deve fazer QA/QB. Logo se tem:

OBS: 1 – O aluno deve aplicar o balanço de energia mecânica na superfície do fluido no reservatório como sendo o ponto (1) e no furo do reservatório o ponto (2).

Bons Estudos

 

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