Ventiladores

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Décima segunda aula de mecânica dos fluidos para engenharia química (ME5330)
11/05/2010

SOLUÇÃO DO EXERCÍCIO PROPOSTO

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.

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Evoca-se o conceito de CCI e sendo o “f” constante, pode-se escrever que:
HS  Hestática  K  Q² K  cte H estática  10m  HS  10  K  Q²
1a Possibilidade para se obter o valor de K:

H inicial  HS  H final  H p
2 2  f  v f   i  vi HS  H final  H inicial   H p  H est   Hp 2g 2 2  f  v f   i  vi  0  HS  H est  H p  H p  K  Q 2 2g

Para que vazão se conhece a perda?
Para a vazão de 315 L/s a perda de carga é 82 m, portanto ao trabalhar com avazão em m³/s, tem-se:

82 82  K  0,315  K  0,315²
2

K  826,4

s2 m5

2a Possibilidade para se obter o valor de K: observa-se o gráfico dado e determina-se o par (Q, HS) 1a leitura: Q=110 L/s e HS = 0

2a leitura: Q=250L/s e HS = 41,7m
3a leitura: Q=315L/s e HS = 72m

K

Hs lido  (10)
2 Qlida

Q lida (m³/s) Hlido (m) Kcalculado (s²/m5)

0,110 0 826,4

0,250 41,7827,2

0,315 72 826,4

PARA ESTA APLICAÇÃO AO SE COMPARAR AS CCI COM f VARIÁVEL E COM f CONSTANTE OBSERVA-SE DIFERENÇAS PRATICAMENTE DESPREZÍVEIS, ENTÃO PARA ESTA APLICAÇÃO NÃO HAVERIA NECESSIDADE DE SE TRABALHAR COM f VARIÁVEL.

O DIFÍCIL É SABER QUANDO ISSO OCORRE!

QUAL O VALOR DO COEFICIENTE DE PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA QUE FOI CONSIDERADO CONSTANTE PARA OBTENÇÃO DO k = 826,4 s²/m5? Ventiladores

VENTILADORES Terminologia e definições

SISTEMA DE VENTILA VENTILAÇÃO INDÚSTRIA ÃO DE CALDEIRA EM INDÚSTRIA QUIMICA

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São estruturas mecânicas utilizadas para converter rotação em aumento de pressão do ar ou de outro gás.

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Capacidade é o volume de ar deslocado por unidade de tempo, portanto Q

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Altura de elevação representa o desnível energético entredois pontos e é expressa em altura de coluna de fluido.
ALTURA TOTAL DE ELEVAÇÃO (Ht) é a energia total cedida pelo rotor do ventilador ao fluido. Uma parte desta energia, h, perde-se no próprio ventilador por atrito e turbilhonamento (perdas hidraulicas). ALTURA ÚTIL (H) é a energia adquirida pelo fluido durante a passagem pelo ventilador. É definida por: H = Ht – h.

ALTURA MOTRIZ DE ELEVAÇÃO(Hm) é a energia mecânica fornecida pelo eixo do motor. Como toda esta energia não é aproveitada pelo rotor para transferir ao ar a energia Ht, uma parte dela se perde sob a forma de perdas mecânicas, Hp, nos mancais e na transmissão por correia. Assim pode-se escrever que: Hm = Ht + Hp

Potência é a energia fornecida para efetuar trabalho na unidade de tempo. Portanto a cada altura deelevação existe uma potência com a mesma designação.
POTÊNCIA TOTAL (Nt) é a potência fornecida ao fluido pelas pás do rotor. POTÊNCIA ÚTIL (Nu) é a potência adquirida pelo fluido durante sua passagem pelo ventilador.

POTÊNCIA MOTRIZ ou MECÂNICA ou EFETIVA ou ainda “BRAKE HORSEPOWER” (Nm) é a potência fornecida pelo motor ao eixo do ventilador.
A potência de um fluido é dada pela equação: N = g x Q xH, onde: N = potência (útil, total ou motriz), watts g= peso específico do fluido, N/m³ Q = vazão do fluido, m³/s H = altura de elevação (útil, total ou motriz) metro de coluna de fluido

Tem-se ainda:

 N pressão   m²  H N g   m³ 

Rendimento é a relação entre potência aproveitada e fornecida.

RENDIMENTO HIDRAULICO (hh) – hh =Nu/Nt
RENDIMENTO MECÂNICO (hm) – hm = Nt/NmRENDIMENTO TOTAL ou GLOBAL - hg = hm * hh = Nu/Nm

PARA SE ESPECIFICAR O VENTILADOR DEVE-SE EVOCAR OS CONCEITOS DAS PRESSÃO OBSERVADAS NO MESMO.

Pressão total do ventilador (ptv)
Diferença algébrica entre a pressão total média na descarga do ventilador e a pressão total média na aspiração do ventilador. É a medida da energia mecânica total acrescentada ao ar ou gás pelo ventilador....
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