APLICAÇÃO MÉTODOS DE SOLUÇÃO ANALÍTICA/EXPERIMENTAL/COMPUTACIONAL PARA PROBLEMA DE ESCOAMENTO

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Atividade 2 de Mecânica dos Fluidos I
Problema ou aplicação: Um problema que podemos considerar pode ser o erro de calibração da rede em que o fluido escoa, ou calibração da rede diferente da calibração dos equipamentos que recebem o oxigênio.
Método de solução analítica
O método de solução analítica pode ser aplicado para estimar uma vazão do fluído nos pontos de saída (fluxômetro), porém incertezas podem ocorrer quanto ao valor real, tanto por haver variação do fluxo do fluído como por calibração inadequada da rede. 
De forma simplificada, a quantidade de fluido dispensado pelo sistema de distribuição é dada por:
Onde: 
 = vazão volumétrica;
 = volume;
 = intervalo de tempo.
A determinação da vazão volumétrica pode ainda ser realizada através do produto entre a área da secção transversal da tubulação e a velocidade do escoamento. Sendo o escoamento do tipo laminar, o volume é dado por:
Substituindo na equação da vazão:
Sabendo que a relação é a velocidade do escoamento, temos que:
Onde 
 = vazão volumétrica;
 = velocidade do escoamento;
 = área da seção transversal dos tubos de condução.
Os resultados obtidos podem apresentar valores acima ou abaixo da verdadeira vazão do oxigênio. Um desvio padrão grande gera custos muitas vezes onerosos, necessitando de análises melhores detalhadas da situação para entender o problema e aplicar a melhor solução.
Método de solução experimental
O método de solução experimental é aplicado em testes, exigindo condições operacionais e estruturais. Para esse método geralmente se utiliza um protótipo, um projeto, que simule determinada condição ou situação, no caso, a vazão do fluido oxigênio. Esse projeto deve apresentar as características físicas e funcionais no mínimo semelhantes à da rede de distribuição do fluido. Os resultados obtidos nesses testes proporcionam uma compreensão detalhada da condição do funcionamento do sistema, servem para registros dos dados e para testes futuros, previsões e manutenção. Por outro lado, pode-se dizer que a desvantagem é quanto ao tempo e material investidos. A construção do projeto ou protótipo da rede hospitalar de oxigênio pode demandar tempo e trabalho a mais do que o previsto, revisões das estruturas e consertos. Os testes podem ser repetidos diversas vezes para cálculo de desvios padrões e isso é em muitas vezes cansativo.
Método de solução computacional
O método de solução computacional facilita a construção do projeto, sobretudo quando apresenta um problema que necessita de maior atenção devido a sua complexidade. Podem ser usados softwares de simulação para analisar a estrutura usando o Método dos Elementos Finitos, e ainda linguagem de programação para desenvolvimentos de equações, inviável com o uso do método analítico de resolução. Os dados obtidos nos dois outros métodos, aplicados ao método computacional, proporcionam otimização dos processos. Podem oferecer informações se, por exemplo, o tamanho da seção transversal da tubulação de escoamento está ideal ou precisa de ajustes, se não há canais que apresentem um diâmetro interno menor que diminua o fluxo. Com o método pode-se executar melhorias na parte física da rede de distribuição do fluido, visando sempre gerar economia financeira e de tempo. 
Se constatado uma disparidade apenas na calibração da rede em que o fluido escoa com o auxílio dos métodos aplicados, a melhor forma de corrigir o problema é ajustar a calibração da rede à pressão de 3,5kgf/cm, valor que geralmente é padronizado e dispensa o oxigênio na quantidade real que é apresentada no fluxômetro.