aula14_Exercicios ppt [Modo de Compatibilidade]

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Exercícios
1º Exercício: Em um tacho encamisado, deve-se aquecer um óleo
que apresenta viscosidade de 12cP e densidade de 1498 kg/m3 na
temperatura inicial. Calcule a potência consumida pelo sistema de
agitação considerando: (a) com 4 defletores; (b) sem defletores.
Dados:
Turbina de 6 pás retas e disco
DT = 1,8m; Di = 0,6m; Hi = 0,6m; HL = 1,8m; N = 90rpm
W
N
DT
Di
Zi
ZL
W
N

DT
Di
Zi
ZL
Sem defletores Com defletores
Turbina com 6
pás retas e disco
HL
Hi
HL
Hi
W
a) Com 4 defletores
Número de Potência = usar curva 1 e Re = 67400
a) Com 4 defletores
53/ iDNWPo 
a) Com 4 defletores
= 5
 Reynolds
 Froude

 2
Re i
ND

b) Sem defletores
Po = f (Re, Fr)
g
DN
Fr i
2

Se Re>300
Impulsor: “Flat blade disc turbine”
Sem defletores (R=0), a=1, b=40
)
Relog
(
b
a
Fr
Po

Número de Potência
b) Sem defletores
)
Relog
(
b
a
Fr
Po

Se a=1; b=40; Fr= 0,137; Re = 67400
= 1,2 (linha 5)
b) Sem defletores
= 1,4553/ iDNWPo 
2º Exercício: Deseja-se misturar ácido acético e água em batelada. Foram
testadas em laboratório uma hélice de 3 pás e uma turbina de 8 pás inclinadas
como impulsores. Os dados do sistema de agitação em laboratório (menor
escala), são os seguintes: DT = 0,25m; DT/Di = HL/Di = 3; Hi/Di = 1; /Di = 0,1;
mist. = 1011 kg/m3; mist. = 1cP. As características para as melhores condições
encontradas em laboratório são as seguintes:
Hélice  = 4,9 Watts; N = 11rps; Npo = constante para Re ≥ 1000.
Turbina  = 3,7 Watts; N = 8rps; Npo = constante para Re ≥ 2000.

W

W
Projete um sistema industrial (grande escala) para
misturar um total de 4m3 de ácido acético com água
através do sistema de agitação mais eficiente dos dois
encontrados em laboratório.
Hélice de 3 pás Turbina com 8 pás inclinadas
W
N
DT
Di
Zi
ZLHL
Hi
3º Exercício. Em um experimento de laboratório, foram obtidos os seguintes
dados durante a inversão de um xarope de 40% de sacarose a 30ºC:
 = 1050 kg/m3; =4cP; N = 750 rpm; turbina com 6 pás retas; 4 defletores;
HL/Di = 3; DT=0,333m; DT/Di=3; Hi/Di=0,75; /Di=0,17.
Calcule:
(a) A potência útil e indique o tipo de agitação;
(b) A potência útil, a rotação, Reynolds e as dimensões para um sistema industrial
com 50000 litros de xarope, operando na mesma potência por metro cúbico.
Turbina com 6 pás retas
W
750rpm
0,333m
Di
Zi
ZLHL
Hi
Do gráfico Re vs Npo (curva nº 2) temos que: Npo = 4
N
úm
er
o
de
po
tê
nc
ia
N úm ero de R eynolds
 Nível ou grau de agitação
W/V
Watts
m3
HP
m3
até 80 até 0.1 débil
80 - 230 0.1 - 0.3 suave
230 - 460 0.3 - 0.6 média
460 - 750 0.6 - 1.0 forte
750 - 1500 1 - 2 intensa
1500 - 2250 2 - 3 muito forte
2250 - 3000 3 - 4 muito intensa