TA 733 A – Operações Unitárias II

Apresentação em tema: "TA 733 A – Operações Unitárias II"— Transcrição da apresentação:

1 TA 733 A – Operações Unitárias II
Aula 12 ESCOAMENTO EXTERNO EM FEIXES ESCOAMENTO INTERNO

2 ESCOAMENTO TRANSVERSAL EM CILINDRO

3 ESCOAMENTO TRANSVERSAL EM CILINDRO
Depende de Re

4 ESCOAMENTO TRANSVERSAL EM CILINDRO
Comprimento Característico Semelhante a ESFERA

5 ESCOAMENTO TRANSVERSAL EM CILINDRO
Laminar Turbulento ESCOAMENTO TRANSVERSAL EM CILINDRO Local Ponto de estagnação: Médias Globais [HILPERT]: Tabela

6 ESCOAMENTO TRANSVERSAL EM CILINDRO

7

8 ESCOAMENTO TRANSVERSAL EM CILINDRO
ZHUKAUSKAS: em T

9 ESCOAMENTO TRANSVERSAL EM CILINDRO
PROPOSTA ÚNICA: [CHURCHILL e BERNSTEIN] TFILME Ampla faixa de Re e Pr: ReD . Pr > 0,2 Precisão: < 20%

10 ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS
Exemplos: CALDEIRA RESFRIAMENTO DE AR EM SERPENTINA

11 ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS
ST=Passo Transversal SL=Passo Longitudinal SD=Passo Diagonal ALINHADAS EM QUINCÔNCIOS

12 ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS
[GRIMISON]: Tfilme Correções para diversos Fluidos

13 ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS

14 ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS

15 ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS
Caso NL < 10 :

16 ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS
Cálculo de Reynolds: Alinhado : Em quincôncio (Triangular):

17 ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS
ZHUKAUSKA (mais recente): Onde as constantes: C , m , configuração === Tabela

18 ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS

19 ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS
Zhukauska: Para NL < 20:

20 ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS
Média Logarítimica Da diferença de Temperatura

21 ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS
Temperatura de Saída: Taxa global de Transferência de Calor Queda de pressão Do fluido no Feixe de tubos f = fator de correção

22 QUEDA DE PRESSÃO EM ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS
Arranjo quadrado - alinhado

23 QUEDA DE PRESSÃO EM ESCOAMENTO ATRAVÉS DE FEIXES DE TUBOS
Arranjo em quincôncio

24

25 ESCOAMENTO INTERNO

26 ESCOAMENTO INTERNO Camada Limite hidrodinâmica : LAMINAR / TUBO CIRCULAR

27 ESCOAMENTO INTERNO TUBO CIRCULAR: LAMINAR:
Comprimento da região de entrada TURBULENTO DESENVOLVIDO:

28 ESCOAMENTO INTERNO VELOCIDADE MÉDIA:

29 ESCOAMENTO INTERNO PERFIL DE VELOCIDADE EM ESCOAMENTO DESENVOLVIDO:
(Laminar, fluido incompressível, propriedades ctes., tubo circular)

30 ESCOAMENTO INTERNO PERFIL DE VELOCIDADE : VELOCIDADE MÉDIA :
(Integrando em 0  r0 ) OU PERFIL DE VELOCIDADE : r0 = 0 um=0,5 uMAX

31 ESCOAMENTO INTERNO GRADIENTE DE PRESSÃO E FATOR DE ATRITO:
LAMINAR: Fator de Atrito de Fanning: TURBULENTO: Superfícies lisas ( e = 0 ) [PETUKHOV] (ampla faixa de Re):

32 Superfícies rugosas ( e/D ):
Diagrama de Moody

33 ESCOAMENTO INTERNO PERDA DE PRESSÃO EM TUBOS LAMINAR: TURBULENTO:
Superfícies lisas ( e = 0 ) Superfícies rugosas ( e/D ): Diagrama de Moody

34 ESCOAMENTO INTERNO Condições Térmicas
PERFÍL TÉRMICO: Comprimento térmico de entrada (LAMINAR):

35 ESCOAMENTO INTERNO Condições Térmicas
TEMPERATURA MÉDIA DO FLUIDO NA SEÇÃO: Escoamento incompressível Tubo circular LEI DE NEWTON DE RESFRIAMENTO (Local): qS” = h . ( TS – Tm )

36 ESCOAMENTO INTERNO Condições Térmicas
CONDIÇÕES COMPLETAMENTE DESENVOLVIDAS:

37 Exemplo 8.1

38 Sendo C1 = um : Exemplo 8.1 Fluxo de calor (Condução):

39 ESCOAMENTO INTERNO Balanço de Energia

40 ESCOAMENTO INTERNO Balanço de Energia
Equação geral : (independente do Escoamento ou Superfície):

41 ESCOAMENTO INTERNO Balanço de Energia

42 ESCOAMENTO INTERNO Balanço de Energia