Mecânica dos Fluidos para Engenharia Química

ME5330 - Complemento

04/05/2010

1

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

8

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.

9

Bomba funcionando se tem:

10

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

11

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)

12

W23000kW23PPa1200kPa2,1p eIestI ====

Para a vazão de 10 m³/s se tem no ventilador 2 (axial de 1150 rpm)

13

W5,9170HP3,12P

Pa6,411mmca42p

eII

estII

=

=

CV013,1HP1

14

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

=

=

==

=

=