Questões de Concurso Público Transpetro 2018 para Engenheiro Júnior - Processamento (Químico)

Um engenheiro precisa transportar um fluido de massa específica 1000m kg/m³ e viscosidade dinâmica de 0,00001 Pa.s por uma tubulação de 100 metros de comprimento e diâmetro de 0,1 metro. Entre a saída da bomba utilizada e a saída do tubo que vai para a parte superior de um reservatório aberto a 10 metros de altura da bomba, existem duas válvulas abertas com comprimento equivalente adimensional representativo (Leq/D) de 8, cada válvula. Além disso, para levar o fluido até o reservatório, foi necessário o uso de dois cotovelos de 90° com Leq/D de 52.
Considerando-se o escoamento plenamente turbulento com fator de atrito f = 0,02, a pressão, em, Pa, na saída da bomba, para que a vazão volumétrica na tubulação seja 7,85 x 10^-3 m³/s, é de
Dado Pressão atmosférica: 101,325 kPa

Um engenheiro recebe duas bombas com curva característica que segue a equação H = H0 - AQ², onde H0 tem 15 metros e A tem 10⁵s²/m⁵. O supervisor desse engenheiro decide, usando as duas bombas em série, transportar um fluido entre dois tanques abertos com diferença de nível do primeiro para o segundo tanque de 10 metros. A tubulação que leva o fluido tem diâmetro de 0,1m e comprimento de 10m.
Desconsiderando-se os efeitos de perda de carga menores e maiores, a vazão de operação da bomba, em m³/s, é de

O número de Reynolds representa a relação entre as forças viscosas e de inércia. Esse número adimensional é usado por engenheiros e cientistas para determinar se o regime de escoamento é laminar ou turbulento, e por isso, é de vital importância em projetos de engenharia. Um engenheiro observou que, com número de Reynolds 10000, o escoamento em um tubo se tornou plenamente turbulento.
Para que a observação do engenheiro responsável seja verdade para uma tubulação de diâmetro 0,1 m, que escoa um fluido de massa específica 1000 kg/m³ e viscosidade dinâmica de 0,00001 Pa.s, a vazão volumétrica, em m³/s, é de

Medidores de vazão volumétrica internos são escolhidos baseando-se nas incertezas exigidas, custo, tempo de serviço e faixa de medidas. Um dos medidores de vazão bastante utilizados são os do tipo venturi que, apesar de caros, são interessantes devido à sua baixa perda de carga. Esses equipamentos de medição se baseiam em aceleração de fluidos através de um difusor cuja perda de carga é usada para medir indiretamente a vazão no escoamento. Um engenheiro dispõe de um venturi de diâmetro 0,125 para medir a vazão volumétrica numa tubulação de 0,25 m de diâmetro. Após a instalação do equipamento, o engenheiro mediu, no venturi, para o escoamento a queda de pressão em um medidor de pressão diferencial em 100 mm de água.
A vazão volumétrica, em m³/s nessa tubulação, é de, aproximadamente,
Dado Massa específica da água: 1000 kg/m³ Aceleração da gravidade: 10 m/s² Massa específica do fluido de trabalho: 790 kg/m³ Coeficiente de vazão: 0,8

Um dos problemas que podem causar redução drástica de eficiência em bombas centrífugas é o fenômeno de cavitação. Além de causar redução de eficiência, a cavitação provoca desgaste na superfície da bomba devido à erosão. Para evitar essa cavitação, os parâmetros — o NPSH disponível (NPSHA) e o NPSH requerido (NPSHR) — devem ser comparados, visando a determinar as condições em que a cavitação não ocorreria. Um engenheiro determinou que a vazão de operação da bomba em um dado sistema é 0,0123 m³/s, com diâmetro de 0,125 m. O tanque jusante da bomba está à mesma altura da bomba, e a pressão de sucção no tanque é de 34kPa.
Desconsiderando-se as perdas de carga maiores e menores, NPSHA, em metros, e a vazão volumétrica de operação para uma operação segura de cavitação são assim determinados:
Dado altura de sucção positiva líquida requerida: 4 metros Pressão de vapor do líquido: 4,25 kPa Massa específica: 1000 kg/m³