Prática 8 Guilherme Chaguri turma D, Fenexp.docx

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA DISCIPLINA DE FENOMÊNOS DE TRANSPORTE EXPERIMENTAL I Perda de Carga em Tubulação Guilherme Chaguri de Oliveira Universidade Federal do Paraná, Departamento de Engenharia Química. E-mail para contato: [email protected] 1. Introdução A perda de carga total, h lt , é considerada como a soma das perdas maiores, h l , causadas por efeitos de atrito no escoamento completamente desenvolvido em tubos de seção constante, com as perdas localizadas, h lm , causadas por entradas, acessórios, variações de área e outras. Por isso, consideramos as perdas maiores e menores separadamente[FOX15]. Na prática o objetivo foi calcular h l, conforme será bem discutido no próximo tópico desta presente relatório, de forma a proporcionar uma comparação entre a perda de carga experimental e a teórica. Para entender o regime turbulento, o qual é tratado no experimento, deve-se fazer uma correlação entre regime laminar e o turbulento propriamente dito. No escoamento laminar, a perda de carga pode ser calculada analiticamente para o escoamento completamente desenvolvido em um tubo horizontal a partir da equação 1[FOX15]. h l = ( 64 ) L D ´ V 2 2 (1) Contudo no escoamento turbulento, como visto na prática em laboratório, não se pode avaliar a queda de pressão analiticamente e por isso devemos recorrer a resultados experimentais e utilizar a análise dimensional para correlacioná-los. A experiência mostra que, no escoamento turbulento completamente desenvolvido, a queda de pressão, Δp , causada por atrito em um tubo horizontal de área constante, depende do diâmetro, D , com comprimento, L , e da rugosidade do tubo, e , da velocidade média do escoamento, ´ V , da massa específica, ρ , e viscosidade do fluido, µ . Em forma de função, temos a equação 2[FOX15]. ∆ p = ∆ p ( D ,L,e , ´ V , ρ,μ ) (2) A aplicação da análise dimensional a este problema resultou em uma correlação da forma mostrada na equação 3 a seguir:
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA DISCIPLINA DE FENOMÊNOS DE TRANSPORTE EXPERIMENTAL I 2 h l ´ V 2 = L D ϕ ( , e D ) (3) Re é o numero de Reynolds calculado por: ℜ= ρ v D μ (4) E ϕ
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