Material de ventilaçao industrial parte 3

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

VENTILAÇÃO INDUSTRIAL

Prof. Luís Antônio Bortolaia

Unidade 3

Dimensionamento de Dutos

1. DIMENSIONAMENTO DE DUTOS PARA INSUFLAMENTO E
ASPIRAÇÃO
1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS
• Equação da continuidade (conservação da massa)

 dm

= 0 → m = cte 

 dt


& m = ρ1 . v 1 . A 1 = ρ 2 . v 2 . A 2
Escoamento permanente em um volume de controle Unidade 3

Dimensionamento de Dutos

sendo:
- vazão em massa (kg/s);
- massas específicas nas seções 1 e 2, (kg/m3);
- velocidades médias nas seções 1 e 2, (m/s);
- áreas das seções transversais 1 e 2, (m2).

A vazão em volume Q (m³/s) é:

Q = A. v

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Dimensionamento de Dutos

Equação da continuidade aplicada a dutos

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Dimensionamento de Dutos

• Equação da energia em regime permanente (estacionário)
2

2

p1 v1 p v w +
+ z1 = 2 + 2 + z 2 + + Yp [m] γ 2g γ 2g g onde: v2 é a perda de carga (m). K é um coeficiente de perda de carga.
YP = K
2g

é o trabalho do ventilador (m). w é o trabalho por unidade de massa (J/kg). é a potência (W).

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Dimensionamento de Dutos

P – pressão (Pa).
Z – elevação vertical (m).

• Escoamento de um fluido
O escoamento de um fluido (ar) no interior de um duto pode ser classificado em:
- escoamento laminar: apresenta um comportamento bem ordenado, movimentando-se em lâminas paralelas;
- escoamento transitório: variando de laminar para turbulento;

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Dimensionamento de Dutos

- escoamento turbulento: apresenta um comportamento desordenado, resultado de flutuações de velocidade.

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Dimensionamento de Dutos

Esta classificação é caracterizada por um parâmetro adimensional definido como número de Reynolds, Re:

Re =

v.D h ρ.v.D h
=
ν µ v - velocidade média do fluido (m/s);
- diâmetro da tubulação (m);

ν - viscosidade cinemática do fluido (m2/s);

ρ - massa específica do