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PQI-3203 - Fenômenos de Transporte 1 Lista de Exercícios Nº 2 Problemas a serem discutidos em classe: (1) Um medidor de vazão de placa de orifício, com tomadas de pressão do tipo flange, é instalado numa tubulação em aço carbono de 4” Schedule Nº 40, para medir a vazão de uma fraç ão de petróleo a 40ºC (densidade relativa = 0,88; viscosidade = 5,45 cP). Um trecho adequado de tubo reto horizontal antecede o medidor. A vazão máxima esperada é de 12000 barris/dia (1 barril = 42 USgal; 1 USgal = 3,785 litros). À queda de pressão pelo medidor de orifício é lida através de um manômetro em U. Usa-se mercúrio (densidade relativa = 13,6) como fluído manométrico e glicol (densidade relativa = 1,11) como fluído de selo. A máxima leitura desse manômetro é de 75 cm. Determinar o diâmetro do orifício e a perda de potência no medidor. Resposia: Do = 5,5cm; perda de potência = 2 CV. Problemas a serem resolvidos fora de classe: (2) A escala de um rotâmetro tem 25 divisões. O flutuador é de um material de construç ão desconhecido e o seu volume também é desconhecido. Num teste de calibração, faz-se passar ar. À vazão medida pelo método direto foi de 85 L em 122 s. Foram obtidos os seguintes dados no teste: temperatura do ar = 33 “C; pressão estática relativa = 5,21 em de água; pressão baromé trica absoluta = 74,90 cmHg: leitura no rotâmetro = eso do flutuador no ar = 4,62 gf. peso do flutuador na água = 2,96 gf, diâmetro do flutuador = 1,27 em: diâmetro do topo do rotâmetro = 1,6464 em; diâmetro do fundo do rotâmetro = 1,3025 em. Determinar o coeficiente do rotâmetro. (Problema 6-8 do livro-texto). Resposta: Cr = 0, 61. 3) Água a 40ºC é bombeada, em regime permanente, através do esquema mostrado a seguir. À densidade da água a 40ºC pode ser adotada igual a 1000 kgfm, O tanque de alimentaç ão é aberto à atmosfera e o nível da superfície livre é mantido constante. O nível de água nesse tanque e a saída da tubulação no tanque de recebimento estão na mesma cota (7.8 m) em relação ao solo. A relação entre o aumento de pressão pela bomba (AP) e a vazão de líquido (D) é dada por AP= 6x 10º - 3,96 x 10º, onde AP é expresso em Pa e em m'/s. A cota da bomba em relação ao solo é praticamente nula. Toda a tubulação é em aço carbono, de 2" Schedule Nº 40. Ao longo da tubulação, estão colocados vários medidores de pressão (PI -“pressure indicator"). No sistema, está instalado um medidor de vazão com placa de orifício, com tomadas de pressão do tipo canto. Os instrumentos PI-03 e PI-(4 estão instalados imediatamente antes e depois da placa de orifício respectivamente. O diâmetro do furo da placa é de 0,021 m. A perda de energia por atrito, excluída a parte perdida no medidor de vazão, no trecho da tubulação entre a saída da bomba e o ponto onde está localizado o manômetro PIOS, é de 40 J/kg. A cota desse ponto é de 10,5 m em relação ao solo. Às leituras dadas pelos manômetros, em pressão relativa, estão mostradas na tabela a seguir. 
