Exercícios

Turbina com 6 pás retas e disco 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 W N HL HL Z L Hi Hi Z i Turbina com 6 pás retas e disco D i D T Sem defletores Com defletores

a) Com 4 defletores

a) Com 4 defletores Número de Potência = usar curva 1 e Re = 67400

a) Com 4 defletores = 5

b) Sem defletores Reynolds Froude Po = f (Re, Fr) Se Re>300 Número de Potência Po = f (Re, Fr) Se Re>300 Impulsor: “Flat blade disc turbine” Sem defletores (R=0), a=1, b=40

b) Sem defletores Se a=1; b=40; Fr= 0,137; Re = 67400 = 1,2 (linha 5)

b) Sem defletores = 1,45

Turbina com 8 pás inclinadas 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. 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. HL Hi Hélice de 3 pás Turbina com 8 pás inclinadas

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. HL Hi Turbina com 6 pás retas

Do gráfico Re vs Npo (curva nº 2) temos que: Npo = 4