Quarta aula de mecânica dos fluidos para engenharia química (ME5330) 09/03/2010
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- Ana do Carmo Ximenes Padilha
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1 uarta aula de mecânca dos ludos ara engenhara químca (ME5330) 09/03/010
2 exercíco Relexões sobre a norma ara aresentação de um relatóro técnco htt:// uarta aula de ME /03/010 - v aresentação de uma lanlha de cálculo bancada 8 condção ara se ter escoamento em queda lvre dados obtdos em 04/03/010 CCI exemlo
3 PRESENTÇÃO DO FERNNDO, RENN E TOBIS htt://
4 Objetvando elmnar dúvdas em relação aos cálculos ara obtenção da curva B = (), aresento a segur a lanlha obtda ara a bancada 8 do Centro Unverstáro da FEI no últmo da 04/03/010
5 O PRÓXIMO SLIDE COMPLEMENT O CMINO ESCOLIDO PR O ESCOMENTO D ÁGU.
6
7 SEGUIR EUÇÕES E GRNDEZS CLCULDS PR OBTENÇÃO D REPRESENTÇÃO DE B = () N ROTÇÃO NOMINL (ROTÇÃO DO FBRICNTE)
8 v ensao B B man ensao ensao h z z exocentro s ms e v h man s s v g e me h velocdade méda, a ressão estátca na seção e a carga manométrca de ensao ara a rotação lda. e 1 s 1 e g B corrgdo corrgdo n n no mnal n ldo no mnal n ldo B ensao ensao O gráco do B = () é construído com os valores corrgdos e deve ser comarado com o ornecdo elo abrcante.
9 ENSIO ENSIO ve vs e mano e s mano s BENSIO n nomnal n ensao (3500) b (3500) ab bab (bar) (L/s) (m³/h) (m/s) (m/s) (abs) (kpa) (kpa) (kpa) (m) (rm) (rm) (m³/h) (m) (m³/h) (m) 0,00 0,0 0,0 0,0 0,858-4,7 349,7 350,8 36, ,0 38,0 0,0 39,0 0,49 1,8 0,4 0,9 0,839-6,6 346,6 347,7 36, ,8 38,0,0 39,5 0,86 3,1 0,7 1,5 0,8-8,5 341, 34,3 36, , 37,9 4,0 38,5 1,33 4,8 1,0,4 0,795-11,0 36,8 37,9 35, ,9 37,1 6,0 37,0 1,90 6,8 1,5 3,4 0,77-13,3 300,7 301,8 33, ,0 35,0 8,0 35,0,55 9, 1,9 4,6 0,751-15,4 6,4 63,5 9, ,5 31,9 10,0 33,0,70 9,7,1 4,8 0,746-15,9 5,6 53,7 8, ,1 30,9 1,0 30,0 3,40 1,,6 6,1 0,707-19,8 188,5 189,6 3, ,7 5, 14,0 6,0 hentra Δz res D rotor D entr entr D sa sa g da hsada atm T γ O (m) (m ) (mm) (mm) (cm ) (mm) (cm ) (m/s ) (m) (m) (bar) ( C) (N/m 3 ) 0,9 0, ,8 13,1 6,6 5,57 9,8 0,115 0,03 0, ,34
10 b(m) 45,0 CCB - BNCD 8 40,0 35,0 30,0 5,0 y = -0,0956x + 0,603x + 38 R² = 0,9989 y = -0,0775x + 0,163x + 39 R² = 0,997 0,0 15,0 10,0 5,0 0,0 0,0,0 4,0 6,0 8,0 10,0 1,0 14,0 16,0 (m³/h)
11 Voltando a reletr sobre a CCI (curva característca da nstalação) S S s g D Leq L g y g y z z g K g D Leq h Deve-se observar que na equação anteror exste uma arte que não deende da vazão é que é denomnada de CRG ESTÁTIC ( est ) est z z CÁLCULO D PERD LOCLIZD OU SINGULR CRG NECESSÁRI NO SISTEM PR O FLUIDO ESCOR COM VZÃO
12 UEM UESTION EVOLUI! UL SERI CONDIÇÃO PR INSTLÇÃO OPERR SEM BOMB?
13 CRG ESTÁTIC DEVE SER NEGTIV, JÁ UE: ql B S g 1 D Leq L g y g y z z 0 g 1 D Leq L g y g y arcela : g D Leq L g y g y z z 0 0 CÁLCULO D VZÃO EM UED LIVRE ql
14 Exemlo: consdere que a nstalação do slde a segur transorta água a 0 0 C e que é consttuída or aenas um dâmetro que tem o seu valor nomnal gual a,5. Sabendo que o materal do tubo é aço 40, ede-se: 1. a equação da CCI;. vercar se exste a vazão em queda lvre, se exstr esecque o seu valor em L/s; 3. nstalando a bomba eseccada na gura, qual o seu onto de trabalho.
15
16 Dados: Sngulardade Leq (m) Saída normal de reservatóro 1,9 Válvula gaveta de,5 totalmente aberta 0,4 Joelho de 90 0 de,5 1,7 Tê de assagem dreta de,5 1,3 Tê de saída lateral de,5 4,3 Válvula globo reta sem gua de,5 1 Saída de tubulação 1,9 O 0 0 C O 0 0 C kg 998, 3 m 1, m s local g m 9,8 s
17 Dados (cont) Para a bomba utlzada, tem-se: B 0,0067 m B m h 0, B 0,075 % B 3,5644 m h 3 17,913
18 Solução CONSULTNDO: htt:// D no mnal,5" TEM-SE PR O ÇO 40 TRVÉS D NORM B3610: D nt 6,7 mm 30,9 cm²
19 S 4 4 S S S S ,1 5343, ,9 9,8 0,067 36, ,9 9,8 3 1 g D Leq L g z g z v g v D Leq L g v z g v z totas
20 COMO CRG ESTÁTIC DEU NEGTIV (-9 m), PODE- SE CONCLUIR UE EXISTE O ESCOMENTO SEM BOMB PODE-SE DETERMINR VZÃO PELO MÉTODO ITERTIVO, OU SEJ, DOT-SE VLORES PR VZÃO E CLCUL-SE O S, O UL DEVE SER CLCULDO TÉ SER IGUL ZERO DDOS DE ENTRD PR DETERMINÇÃO DO : roredades do ludo transortado tem (ºC) m (kg/ms) (kg/m³) v (Pa) (m²/s) 0 1,00E , 1,00E-06 roredades do local g = 9,8 m/s² atm = Pa mat. tubo aço esessura Dnt (mm) (cm²) 40 6,7 30,9 K(m) D/k 4,80E
21 PRIMEIROS CÁLCULOS: (m³/h) (m³/s) S (m) ,0 0, ,059-8,4 15,0 0, ,019-4,6 0,0 0, ,01-1,4 5,0 0, ,008,6 PRIMEIR CONCLUSÃO UE VZÃO EM UED LIVRE ESTÁ ENTRE 0,0 E 5,0 m³/h
22 CONTINUNDO CÁLCULR: (m³/h) (m³/s) S (m) ,0 0, ,059-8,4 15,0 0, ,019-4,6 0,0 0, ,01-1,4 5,0 0, ,008,6 1,0 0, ,011-0,7,0 0, ,010 0,1 SEGUND CONCLUSÃO UE VZÃO EM UED LIVRE ESTÁ ENTRE 1,0 E,0 m³/h
23 CONTINUNDO CÁLCULR: (m³/h) (m³/s) S (m) ,0 0, ,059-8,4 15,0 0, ,019-4,6 0,0 0, ,01-1,4 5,0 0, ,008,6 1,0 0, ,011-0,7,0 0, ,010 0,1 1,5 0, ,011-0,9833 1,9 0, ,01-0, ,95 0, ,01 0,07695 TERCEIR CONCLUSÃO UE VZÃO EM UED LIVRE ESTÁ ENTRE 1,9 E 1,95 m³/h
24 CONTINUNDO CÁLCULR: (m³/h) (m³/s) S (m) ,0 0, ,059-8,4 15,0 0, ,019-4,6 0,0 0, ,01-1,4 5,0 0, ,008,6 1,0 0, ,011-0,7,0 0, ,010 0,1 1,5 0, ,011-0,9833 1,9 0, ,01-0, ,95 0, ,01 0, ,91 0, ,01-0, ,9 0, ,01 0, URT CONCLUSÃO UE VZÃO EM UED LIVRE ESTÁ ENTRE 1,91 E 1,9 m³/h, PR SEGUIR NORM ESTBELECID, CONSIDER-SE VZÃO DE UED LIVRE PROXIMDMENTE IGUL 1,9 m³/h
25 RESOLVENDO PEL EUÇÃO D LIN DE TENDÊNCI CONSIDERNDO TBEL: (m³/h) (m³/s) S (m) ,0 0, ,059-8,4 15,0 0, ,019-4,6 0,0 0, ,01-1,4 1,0 0, ,011-0,7,0 0, ,010 0,1
26 S (m) S = () (m³/h) y = 0,0173x + 0,039x - 9 R² = S (m) Polnômo (S (m))
27 Para a queda lvre tem-se que a carga do sstema é gual a zero, ortanto: 0 0,0173 ql 0,039 ql 9 ql 0,039 0,039 40, ,0173 ql 1,9 m h 3 O ITEM C SERÁ RESOLVIDO EM FUTURO PRÓXIMO!
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