��Mec�nica dos Fluidos para Engenharia Qu�mica
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Mecânica dos Fluidos para Engenharia Química
ME5330 - Complemento
04/05/2010
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CONSIDERANDO A CCI OBTIDA PARA O f CONSTANTE, ESCREVA SUA EQUAÇÃO
QUE IRÁ OPERAR COM A VAZÃO EM m³/S E A COMPARE COM A OBTIDA PARA O f VARIÁVEL E COMENTE A
COMPARAÇÃO.
2
3
4
y = 0,0008x2 + 0,0128x - 10R² = 1
y = 0,0008x2 - 9E-16x - 10R² = 1
-10
10
30
50
70
90
110
0 50 100 150 200 250 300 350 400
HS(
m)
Q(L/s)
Hs(m) CCI com f=cte Polinômio (Hs(m)) Polinômio (CCI com f=cte)
Associando o ventilador centrífugo de b > 900 do slide 5, em série, com o ventilador axial do slide 6, operandocom 1150 rpm, para insuflar 10 m³/s de ar r = 1,2 kg/m³ através de um sistema de ar condicionado, determinar:
a) a diferença de pressão estática produzida pelaassociação;b) a potência consumida pela associação;c) o rendimento estático com que está operando o ventilador centrífugo (ventilador 1);d) o rendimento estático com que está operando o ventilador axial (ventilador 2);e) o rendimento estático da associação.
5
6
7
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Solução
É fundamental que se tenha a convicção que tanto a bomba
como o ventilador são dispositivosprojetados para fornecer carga (energia/peso) ao fluido e para
escoamentos consideradosincompressíveis se tem os
equacionamentos similares.
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Bomba funcionando se tem:
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Energia Mecânica
Energia Potencial
Energia Cinética
InputsDesnível de sucção,Desnível de recalque,Vazão desejadaPressão desejadaDistancia a ser percorrida na tubulaçãoFluido a ser bombeadoPerda na sucção e recalque Perda conexões
OutputsVazão e Pressão desejada do fluido
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Ventilador funcionando se tem:
Energia Mecânica
Energia Potencial
Energia Cinética
InputsVazão desejadaPressão desejadaPeso específico do fluidoCaracterísticas químicas do fluidoEquipamentos do sistema de ventilaçãoDistancia a ser percorrida pelo fluido
OutputsVazão e pressão desejada do fluido
a) Para a vazão de 10 m³/s se tem no ventilador 1 (centrífugo com b > 900)
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W23000kW23PPa1200kPa2,1p eIestI ====
Para a vazão de 10 m³/s se tem no ventilador 2 (axial de 1150 rpm)
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W5,9170HP3,12P
Pa6,411mmca42p
eII
estII
=
=
CV013,1HP1
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NA ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE DOS VENTILADORES SE TEM A VAZÃO CONSTANTE E SE SOMA AS DIFERENÇAS DE PRESSÃO ESTÁTICA, PORTANTO:
Pa6,1611p
6,4111200ppp
AS
AS
est
estIIestIest
=
==
b) A POTÊNCIA DA ASSOCIAÇÃO É IGUAL A SOMA DAS POTÊNCIA, PORTANTO:
W5,32170P
5,917023000PPP
AS
AS
e
eIIeIe
=
==
A equação para o cálculo da potênciaestática do ventilador é deduzida a
seguir:
15
est
este
ventest
pQP
Hp
=
=
Portanto:
16
49,9% 449,0
5,9170
106,411
P
Qp
52,2% 522,0
23000
101200
P
Qp
estII
eI
estIIestII
estI
eI
estIestI
=
=
=
=
resposta c)
Resposta d)
e)
17
%6,51
9,49
6,411
2,52
1200
6,1611
pp
p
QQQ
pQpQpQ
PPP
AS
AS
AS
AS
AS
AS
est
estII
estII
estI
estI
estest
IIIAS
estII
estIIII
estI
estII
est
estAS
eIIeIe
=
=
==
=
=