Fenômenos Químicos e Físicos

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<p>6. PERDAS DE CARGA 1. A DE CONSERVAÇÃO DA NA FORMA INTEGRAL, EK. (3.25), SOBRE VOLUME DE CONTROLE LONGO DA Mo STRADA NA FIGURA 1. 2 VC 1 Escoamento y at a + 2 + pdv + + get p) P = is + w (1) VC SC PRETENDEMOS ESTA A FLUIDOS REAIS. APESAR Disso, VAMOS FAZER ALGUMAS 1- EM REGIME 2- FLUIDO 3- SEM 4- ENERGIA INTERNA (4) E NAS 1E2 5-g CONSTANTE ESTAS E LEMBRANDO QUE = in OBTEMOS + + P + 2 = is (2) SC</p><p>SABEMOS EM REAIS DE VELOCIDADES SAO UNIFORMES. PARA isso, USAREMOS DE (2) 2 2 V. & V 2 = M (3) A A A EK. (3) NA (2) TEMOS + + ( - + 2 - = is ESTA POR is E REARRANJANDO TERMOS ORTEM-SE 2 + 2 + = + -2 2 + + (42-41) - (4) M I II III IV DA A eNERGiA NA 1 (TERMO I) E NA 2 (TERMO II) MAIS A GERIDA ENTRE AS 1 E2 (TERHO III) E CALOR TRANSFERIDO (TERMO IV). Os TERMOS III SE ORIGINAM DA PERDA DE ME- ENTRE AS E 2. PORTANTO,</p><p>PERDA DE CARGA E A PELO AO ESCOAR EM UMA DEVIDO AO ATRITO ENTRE SUAS TODA A PERDIDA E EM ENERGIA TERMICA. A (4) PODE, SER REESCRITA coro + = + 2 + + (5) ONDE hT = PERDA DE CARGA TOTAL A PERDA to CARGA NORMALMENTE, E EM PERDA CARGA (hc) E PERDA DE CARGA LOCAL ou = hc + he (6) 2. PERDA DE CARGA CONTINUA A PERDA De CARGA UM SOFRE NO TAMENTE DESENVOLVIDO NUM DUTO DE CONSTANTE E CHAMADA DE PERDA DE CARGA ELA E POR DE hc= = f L (7) D 2 ONDE 89</p><p>f = FATOR DE DARCY L = COMPRIMENTO DO DUTO (m) DO DUTO (m) V = VELOCIDADE DO (m/s) EXPERIMENTALMENTE FATOR DE ATRITO E so DO be REYNOLDS (Re) CASO ESCOAMENTOS PARA FATOR DE ATRITO E DO Re E DA (e/D) DO DUTO. 0 TRO "e" REPRESENTA A ALTURA DA DAS DOS DUTOS. ALGUNS CONCRETO : e=0,30 A 3,0 mm FERRO e mm e 0,046 mm VAMOS UM PROBLEM EM E DESENVOLVIDO NA De UM DUTO 1) E EM SVA SAIDA 0 DUTO TEM LE DIAMETRO D E Z1 = - A (5) A TEM-SE = P2 + (P) P P COMO LAMINAR COMPLETIMENTO DESENVOLVIDO ENTRE PARALELAS A (4.58), PODEMOS OBTER UM A = - D2 dp 8u 324 (9) dx</p><p>Dr A DA (dp/dx) NO ESCOA- MENTO PLENAMENTE E IN A (9) ENTRE AS 162 DO DA TEMOS - 32MV = ou = (10) L D2 D2 A (8), 32 VLV D2 TRABALHANDO A PARA NA FORMA DA (7) CHEGAMOS A hc=32 = V 2V = 64 ) L = 64 L 2V VD D 2 1) 2 ESTE RESULTADO COM A (7) VERIFICAMOS 64 (ESCOAMENTO LAMINAR) (12) ReD ( FATOR DE ATRITO PARA BSCOAMENTOS TURBULENTOS FLUIDOS E OBTIDO ATRAVES DO DIAGRAM DE MOODY (1944) MOS- TRADO NA FIGURA 2. ESTE DIAGRAM DADOS DE FONTES. A iNCERTEZA DADOS E DE</p><p>DE MOODY PODE SER EM 4 1- ESCOAMEN TO LAMINOR ATE 2000 f(Res); 2- 20NA ENTRE 2000 e 4000; f ESCOAMENTO PULSANTE E DRA LAMINAR 3- ZONA DE f ESCOAMENTO 4- ZONA De TUBOS CONSTANTE TURBULENTO 0 FATOR ATRITO TURBULENTOS PODE SER OBTIDO DA DE MiLLER 2 = 0,25 log ( e/D + 5,74 0,9 (ESCOAMENTO TURBULENTO) (13) 3,7 É NOTAR PARA LAMINAR A PERDA DE CARGA E PROPORCIONAL i EG. (11). PARA TURBULENTO, A PERDA Je CARGA E PROPORCIONAL AO DA E EXEMPLO: D= 0,1m V= L= 10m e/D = 0,015 (FERRO FUNDIDO) Re, = VD ou V= ReDV (14) V D 91</p><p>0,09 Zona 0,08 Escoamento Zona de Zona completamente 0,07 0,06 0,05 0,04 0,05 0,03 0,02 0,04 0,015 0,01 Recr 0,03 0,008 0,006 0,025 0,004 0,02 0,002 0,001 0,0008 0,015 0,0006 0,0004 Canos lisos 0,0002 0,0001 0,01 0,009 0,000,05 0,008 2 3 4 8 104 2 3 4 8 105 2 3 456 8 106 0.000,01 2. 3 456 8 2 8 108 Número de Reynolds, Re = e/D e/D</p><p>f (Pa) 102 0,001 0,64 0,032 LAMINAR 0,01 0,064 0,32 104 0,1 0,049 0,024 24 105 1,0 0,044 2,2 TURBULENTO 106 10,0 0,044 220,0 2,2x105 NA TABELA Foi (7) E Ap A DEVE-SE OBSERVAR NO CASO DO UM FLUIDO NO De UM DE CONSTANTE, V=VE E, M=0, PERDA DE CARGA, ou SEVA, PORTANTO, DA (5) CHEGA-SE A + g2, = P2 t + 2 (15) E A DE BERNOULLi. E NOTAR A OBTIDA A PARTIR DA De DA E A Foi OBTIDA DA CONSERVAÇÃO DA QUANTIDADE CONTUDO, se CHEGAR ex. (15), ALEM DAS USADADAS NA OBTENÇÃO DA (4.29), TEVE-SE DERAR ESCOAMENTO E</p><p>OUTRO PONTO A DESTAGAR E 0 VAMOS CONSiDERIR UM DUTO DE TRINSVERSAL CONSTANTE EM 0 DE NA É E, NA CONFORME MOS TRIDO NA ALEM Disso Coro V1 = A EG. (5) PARA ESTE CASO RESULTA EM 2 + 2 - P2 + L2 -2 + = + (16) ONDE CONTEMPLA A PERDA De DEVIDO A DO NO DUTO 0 COMPRIMEN DE x p Comprimento de entrada Completamente desenvolvido 1 2 P1 Apent = p(K + a2 - 1) 2 Variação linear no escoamento de cano completamente desenvolvido P2 Extrapolado do escoamento completamente desenvolvido FIGURA 3.</p><p>DE (x) E DADO A PARA CASOS ESCOAMENT x=1 to LAMINAR PLENAMENTE DESENVOLVIDO: to EM DESENVOLVIMENTO 2>1 TURBULENTO PLENAMENTE [(n+1) (2n+1)] (17) ONDE "n" NUMERODE REYNOLDS CONFORME visto NO 5. EXEMPLOS: x=1,08 E n=10 2=1,03. NOTAR SEJA PERFIL De EXCETO AssiM, A ek (1b) VOLVIMENTO DE NA DA</p>