WorksheetsHidráulica - Escoamento turbulento em tubagens
Total questions: 54
Worksheet time: 29mins
Se medirmos a velocidade num ponto de um escoamento turbulento estável esta:
Oscila de forma periódica (sinusoidal) em torno de um valor constante
Oscila de forma (quasi-) aleatória em torno de um valor médio
Mantém-se constante
Oscila em torno de zero, como a corrente elétrica.
O que é um escoamento turbulento?
Corresponde a flutuação generalizada de todas as propriedades do escoamento (velocidade, pressão, caudal, …) no tempo.
-
O gradiente de velocidades junto a parede é muito mais elevado no escoamento laminar do que no escoamento turbulento.
Verdadeiro
Falso
Os escoamentos tuburlentos têm mais perda de energia do que os escoamentos laminares
Verdadeiro
Falso
O coeficiente de perda de carga, lambda, é um número adimensional relacionado com…
A pressão média junto à parede da tubagem
As tensões de corte médias junto à parede da tubagem
À energia média junto à parede da tubagem
À temperatura média junto à parede da tubagem
A média temporal do escoamento turbulento apresenta caraterísticas instáveis que não poder ser estudadas.
Verdadeiro
Falso
Qual a legenda correta para os perfis de velocidade em escoamento em tubagens?
A: Laminar, B: turbulento médio, C: turbulento instantâneo
A: Laminar, B: turbulento instantâneo, C: turbulento médio
A: Turbulento instantâneo, B: turbulento médio, C: laminar
A: Turbulento médio, B: tubulento instantâneo, C: laminar
A decomposição de Reynolds aplicada à velocidade consiste em…
Separar a velocidade instantânea em laminar e turbulenta
Separar a velocidade instantânea em velocidade média espacial e flutuação
Separar a velocidade instantânea em velocidade média temporal e flutuação
A média temporal das equações de NS apresenta o mesmo número de termos que a forma instantânea
Verdadeiro
Falso
A teoria de camada limite (Pradtl,1905) separa os escoamentos em:
Turbulentos (camada limite) e laminares (fora da CL)
Camada limite (equação de bernoulli) e exterior (invíscido)
Camada limite (onde a viscosidade é relevante) e exterior (insvíscido).
Camada limite (invíscido) e exterior (onde a viscosidade é relevante).
A camada limite, tipicamente, localiza-se…
Na região de mistura de dois fluídos em repouso.
No contacto entre a água e o ar.
Nas entradas e saídas dos escoamentos.
Junto às fronteiras sólidas.
Nos escoamentos turbulentos, o efeito da viscosidade só se faz sentir junto das parede sólidas de uma lámina com espessura muito fina
Verdadeiro
Falso
Há perdas de carga quando não há viscosidade (tratando-se de um exercício onde temos só viscosidade)
Verdadeiro
Falso
Nos escoamentos exteriores:
As camadas limites crescem enquanto a geometria da fronteira sólida o permitir
O perfil de velocidades deixa de variar com a distância
Nos escoamentos interiores:
As camadas limites crescem enquanto a geometria da fronteira sólida o permitir
O perfil de velocidades deixa de variar com a distância
Nos exercícios de escoamentos interiores, vamos assumir:
(mais de uma resposta está correta)
O perfil de velocidades já se desenvolveu
As camadas limites encontraram-se
O escoamento é sempre igual ou seja o perfil de velocidades fica constante
As camadas limites crescem enquanto a geometria da fronteira sólida o permitir
O λ é o número índice relacionado com as tensões de corte:
Maior λ implica maior resistência ao escoamento (menor facilidade para deixar passar caudal). Menor λ implica menor resistência ao escoamento (maior facilidade de deixar passar caudal)
Maior λ implica menor resistência ao escoamento (maior facilidade para deixar passar caudal). menor λ implica maior resistência ao escoamento (maior facilidade de deixar passar caudal)
O símbolo ε significa "altura caraterística" da rugosidade das paredes. E chama-se rugosidade de Nikuradse
Verdadeiro
Falso
De acordo com a análise dimensional realizada na aula T, o coeficiente de perda de carga, λ, depende de que parâmetros
Re, Ma e Eu
Re, Fr e rugosidade relativa
Re, Fr e tensões tangenciais
Pressão, velocidade e rugosidade.
A lei universal das perdas de carga em tubagens circulares foi determinada numericamente
Verdadeiro
Falso
A rugosidade das paredes de tubagens comerciais
Tem altura uniforme, forma simples e distribuição espacial regular
É do tipo ondulado
Tem altura, forma e distribuição espacial irregulares
É irrelevante para as perdas de carga contínua
Para criar a rugosidade das tubagens, nas suas experiências Nikuradse utilizou…
Areia calibrada
Fita cola
Areia da lua
Esferas de vidro
Ordene os regimes de escoamento em tubagens circulares
Laminar, turbulento hidraulicamente liso, transição turbulento liso-turbulento rugoso, turbulento hidraulicamente rugoso
A - Laminar
B - Turbulento hidraulicamente liso
C - Transição liso - turbulento rugoso
D - Hidraulicamente rugoso
A - Turbulento hidraulicamente liso
B - Laminar
C - Transição liso - turbulento rugoso
D - Hidraulicamente rugoso
A - Hidraulicamente rugoso
B - Turbulento
C - Transição liso - turbulento rugoso
D - Laminar
A - Transição liso - turbulento rugoso
B - Laminar
C - Turbulento hidraulicamente liso
D - Hidraulicamente rugoso
A rugosidade equivalente (k) é um parâmetro…
Medido diretamente na superfície das condutas, em 3 pontos
Que se determina experimentalmente pelas equações de Prandtl-Von Kármám
Determanada pela média ponderada das rugosidades da parede
Usado para converter as unidades da rugosidade
No regime hidraulicamente rugoso, o número de Reynolds não influência o coef. De perda de carga lambda
Verdadeiro
Falso
A equação de Colebrook-White
É a média das equações para o regime turbulento hidraulicamente liso e rugoso
Só é válida para escoamento com água
É uma equação implícita
Foi derivada analitamente
No gráfico da experiência de Nikuradse, sobre o escoamento laminar podemos dizer:
(Mais de uma resposta está correta)
Curva/Reta pode ser conseguida analíticamente.
Na curva/reta estão alinhados qualquer tipo de rugosidades
A curva/reta não se pode conseguir analíticamente
No gráfico da experiência de Nikuradse, sobre o escoamento turbulento hidráulicamente liso, podemos dizer:
Curva/Reta pode ser conseguida analíticamente.
Na curva/reta estão alinhados qualquer tipo de rugosidades
A curva/reta não se pode conseguir analíticamente
Das experiências de Nikuradse sabemos que no escoamento laminar, o coeficiente de resistência/de perda de carga λ depende:
Da rugosidade
Do número de Reynolds
Da rugosidade e do número de Reynolds
De nenhum
Das experiências de Nikuradse sabemos que no regime turbulento hidraulicamente liso, o coeficiente de resistência/de perda de carga λ depende:
Da rugosidade
Do número de Reynolds
Da rugosidade e do número de Reynolds
De nenhum
Das experiências de Nikuradse sabemos que no regime turbulento hidraulicamente rugoso, o coeficiente de resistência/de perda de carga λ depende:
Da rugosidade relativa
Do número de Reynolds
Da rugosidade e do número de Reynolds
De nenhum
Das experiências de Nikuradse sabemos que no regime transição liso/rugoso, o coeficiente de resistência/de perda de carga λ depende:
Da rugosidade
Do número de Reynolds
Da rugosidade e do número de Reynolds
De nenhum
A rugosidade equivalente (k) é um parâmetro determinado experimentalmente que não corresponde a qualquer dimensão ou caraterística geométrica das asperezas.
Verdadeiro
Falso
Chegou-se a expressão desenvolvida por Colebrook-White que combina os coeficientes de resistência correspondentes a condutas lisas e rugosas. Sabemos agora que:
(Mais de uma resposta é correta)
Quando a rugosidade tende para zero, o número de Reynolds é muito elevado. Portanto fica mais relevante o segundo termo (regime turbulento liso predominante)
Quando o número de Reynolds é muito pequeno, o primeiro termo é sempre constante. Portanto a equação converge para o turbulento rugoso.
Quando a rugosidade tende para zero, o número de Reynolds também tende para zero.
A figura mostra:
Válvula de esfera
Um adaptador de diâmetro
Válvula de adufra ou de cunha
Válvula de borboleta
Num estreitamento o coeficiente de perda de carga Kl é o máximo para:
Para uma razão entre diâmetros de 4:1 e tem o valor de 0.5
A transição arredondada reservatório/tubagem e tem o valor de 0.5
A transição brusca reservatório/tubagem e tem o valor de 0.5
Para uma razão entre diâmetros de 2:1 e tem o valor de 0.5
Na transição brusca tubagem-reservatório toda a altura cinética do escoamento é perdida
Verdadeiro
Falso
O coeficiente de perda de carga localizada é tanto maior quanto mais aberta estiver a válvula
Verdadeiro
Falso
O coeficiente de perda de carga localizada Kl é função de:
Pressão na conduta, geometria e pressão atmosférica
Regime de escoamento, geometria e rugosidade das paredes
Fluido e localização
Altitude média da conduta
A figura mostra:
Um adaptador de diâmetro
Válvula de borboleta
Válvula de esfera
Válvula de adufa ou de cunha
A imagem representa
A passagem de um reservatório para uma tubagem
Um estreitamento brusco
A passagem de uma tubagem para um reservatório
Um alargamento brusco
A imagem mostra:
(mais de uma resposta está correta)
Apresenta filamentos paralelos e velocidade máxima
Tem o nome de vena contracta (seção contraída)
Chama-se convergente
É formada por uma lomba na tubagem
Quanto maior for o coeficiente de perda de carga localizada, menor a perda de carga associada.
Verdadeiro
Falso
O coeficiente de perda de carga localizada (Kl) é constante
Verdadeiro
Falso
A perda de carga localizada é proporcional a altura cinética (energia do escoamento)
Verdadeiro
Falso
Os alargamentos bruscos:
Introduzem muitas perdas de carga.
Não introduzem perdas de carga.
Introduzem perdas de carga, mas não muito.
Os estreitamentos bruscos:
Introduzem muitas perdas de carga.
Não introduzem perdas de carga.
Introduzem perdas de carga, mas poucas.
No estreitameto brusco, onde acontece a maior perda de carga:
Na secção 1: diâmetro maior.
Na secção c: zona de estreitamento do caudal.
Na secção 2: menor diâmetro.
Entre a seção contraída c e a seção 2.
No estreitamento brusco, na seção 1 (diâmetro maior), seção c (estreitamento do caudal) e na seção 2 o escoamento é paralelo e valocidade é constante (máximo)
Verdadeiro
Falso
No estreitamento brusco nas zonas de contração, o escoamento está
a convergir
a divergir
No estreitamento brusco nas zonas de expansão, o escoamento está
a convergir
a divergir
Sobre as perdas de carga:
(mais de uma resposta está correta)
Aquelas que são de mudança abrupta são deduzidas analíticamente
Aquelas que são de mudança abrupta são deduzidas experimentalmente
A maioria das perdas de carga não são deduzidas analiticamente, para isso, usamos válvulas ou outros elementos.
A maioria das perdas de carga são deduzidas analiticamente.
A figura mostra:
Um adaptador de diâmetro
Válvula de borboleta
Válvula de esfera
Válvula de adufa ou de cunha
A figura mostra:
Um adaptador de diâmetro
Válvula de borboleta
Válvula de esfera
Válvula de adufa ou de cunha
