Maquina de Fluxo

Páginas: 13 (3007 palavras) Publicado: 29 de setembro de 2014
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UNIVILLE – Universidade da
Região de Joinville
Curso de Engenharia Mecânica
MAQF - MÁQUINAS DE FLUXO
Notas de aula – 04
Coeficientes Adimensionais
e Leis de Similaridade
Prof. Evandro Tadeu Pasini
2014
Prof. Evandro Tadeu Pasini

evandro.pasini@condor.ind.br / etpasini@uol.com.br

/ evandro.pasini@univille.br

Apresentação

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A finalidade das Notas de Aula de MÁQUINAS DEFLUXO é apresentar um resumo das aulas
com o objetivo de reduzir o tempo gasto com anotações.
Servem como guia de estudo e não como livro-texto, dão visão geral das máquinas de fluxo.
É um roteiro para estudo, portanto, não substituirão textos consagrados da Bibliografia Básica
pela abrangência e clareza. Para responder a todas as questões é preciso um estudo mais
aprofundado.
Este materialé uma coletânea de obras de vários autores, não contendo produção
intelectual original. Material adaptado de prof. Jorge A. V. Alé.
Ao final de cada capítulo estão indicadas as referências bibliográficas que foram a base para
confecção do material.
Não tem o objetivo de obtenção de lucro, sendo somente um recurso didático de apoio às aulas.
Esta é a primeira versão. O material ainda não estáfinalizado, e mais capítulos serão
adicionados à medida que ficarem prontos, sem prazo específico.

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4.1 - Coeficientes Adimensionais

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A performance das máquinas de fluxo deve ser determinada por testes
experimentais, sendo que diferentes máquinas apresentamcaracterísticas diferentes.
Podem existir máquinas da mesma família (mesmo desenho porém fabricadas
com diferentes tamanhos), as quais constituem uma série de máquinas geometricamente
semelhantes ou similares, podendo funcionar com diferentes rotações dentro de limites
práticos. Trabalhando com as grandezas reais de cada máquina seria impossível
caracterizar uma família de máquinas semelhantes pela grandequantidade de
variáveis envolvidas.
O problema é resolvido aplicando análise adimensional às variáveis envolvidas,
formando grupos adimensionais. Desta forma, os grupos adimensionais fornecem leis
de similaridade que governam as relações entre uma família de máquinas
geometricamente semelhante.

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4.1 - Coeficientes Adimensionais

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A Tab. 4.1, apresentada a seguir, mostra as variáveis envolvidas em turbomáquinas.

Como H é a energia por unidade de peso do fluido, é preferível utilizar como variável o
termo (gH), que representa a energia por unidade de massa, ou também chamada
energia específica (Y=gH), que é mais fundamental, já não depende da aceleração dagravidade.
Consideramos a energia específica como a variável dependente. A relação entre as
variáveis envolvidas é expressa como:

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4.1 - Coeficientes Adimensionais

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Utilizando método indicial e substituindo as dimensões de cada variável envolvida, obtemos a
seguinteexpressão:

4.1.1- Número de Reynolds
a viscosidade cinemática é dada como ν =
ρ/µ e desta forma a expressão representa o
número de Reynolds definido como:

4.1.2- Número de Mach

a velocidade do som pode ser dada como:

onde k = ρc² é o módulo elasticidade volumétrico e temos que a
velocidade periférica n=U/D.

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4.1 - Coeficientes Adimensionais
4.1.3- Rugosidade Relativa
O último termo e / D é definido como rugosidade relativa.

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Desta forma, o coeficiente de
pressão é representado em
função dos seguintes parâmetros
adimensionais:

Para trabalhar em unidades coerentes as expressões dos
coeficientes são apresentadas em função da
velocidade angular ω...
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