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Escoamento em dutos em L

Rafael Schmitz Venturini de Barros RA:045951Marcelo Delmanto Prado RA: 048069

EM974 – Métodos Computacionais em Engenharia Térmica e Ambiental

Introdução

Duto = aço 1010h = 0,6 mL = 5,4 m w=0,06 m (escoamento 2D w<<L)Ventrada =2,5 m/sT= 20ºC

Dados de entrada

Cálculo do diâmetro hidráulico

whw

wh

hw

wh

P

ADh 2

)(2

)(2

)(44

Substituindo os valores:

Dh=0,12 m

Regime Turbulento ou Laminar?

Para o ar a 20ºC:=1,205 kg/m3

=15,11.10-6 m2/s

hVD

Re

Re = 2,39x104 Regime Turbulento

Primeira Análise – Tubo sem “turning vanes”

Distribuição de pressão

Distribuição de Velocidade em Y

Distribuição de Velocidade em X

Perfil de velocidade na entrada e na saída (eixo x em “m” e eixo y em m/s)

Queda de pressão

Queda de pressão = 5,60 Pa

V médio (m/s) 2,5 U médio (m/s) 2,5Pressão relativa média (Pa) 4,630E+00 Pressão relativa média (Pa) 0,00E+00

ENTRADA SAIDA

Segunda Análise – Tubo com um “turning vane”

Distribuição de pressão

Distribuição de Velocidade em Y

Distribuição de Velocidade em X

Perfil de velocidade na entrada e na saída (eixo x em “m” e eixo y em m/s)

Queda de pressão

Queda de pressão = 5,05 Pa

V médio (m/s) 2,5 U médio (m/s) 2,5Pressão relativa média (Pa) 5,050E+00 Pressão relativa média (Pa) 0,00E+00

SAIDAENTRADA

Terceira Análise – Tubo com dois “turning vanes”

Distribuição de pressão

Distribuição de Velocidade em Y

Distribuição de Velocidade em X

Perfil de velocidade na entrada e na saída (eixo x em “m” e eixo y em m/s)

Queda de pressão

Queda de pressão = 3,82 Pa

V médio (m/s) 0,5 U médio (m/s) 0,5Pressão relativa média (Pa) 3,820E+00 Pressão relativa média (Pa) 0,00E+00

ENTRADA SAIDA

Quarta Análise – Tubo com três “turning vanes”

Distribuição de pressão

Distribuição de Velocidade em Y

Distribuição de Velocidade em X

Perfil de velocidade na entrada e na saída (eixo x em “m” e eixo y em m/s)

Queda de pressão

V médio (m/s) 2,5 U médio (m/s) 2,5Pressão relativa média (Pa) 2,91E+00 Pressão relativa média (Pa) 0,00E+00

ENTRADA SAIDA

Queda de pressão = 2,91 Pa

Zonas de recirculação

Sem Turning Vanes 1 Turning Vane

2 Turning Vanes 3 Turning Vanes

FIM

PERGUNTAS?