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Exercícios

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Page 1: Exercícios. 1º Exercício: Em um tacho encamisado, deve-se aquecer um óleo que apresenta viscosidade de 12cP e densidade de 1498 kg/m 3 na temperatura

Exercícios

Page 2: Exercícios. 1º Exercício: Em um tacho encamisado, deve-se aquecer um óleo que apresenta viscosidade de 12cP e densidade de 1498 kg/m 3 na temperatura

1º Exercício: Em um tacho encamisado, deve-se aquecer um óleo que apresenta viscosidade de 12cP e densidade de 1498 kg/m3 na temperatura inicial. Calcule a potência consumida pelo sistema de agitação considerando: (a) com 4 defletores; (b) sem defletores. Dados: Turbina de 6 pás retas e discoDT = 1,8m; Di = 0,6m; Hi = 0,6m; HL = 1,8m; N = 90rpm

W

N

·

DT

Di

Zi

ZL

wW

N

·

DT

Di

Zi

ZL

Sem defletores Com defletores

Turbina com 6 pás retas e disco

HL

Hi

HL

Hi

W

Page 3: Exercícios. 1º Exercício: Em um tacho encamisado, deve-se aquecer um óleo que apresenta viscosidade de 12cP e densidade de 1498 kg/m 3 na temperatura

a) Com 4 defletores

Page 4: Exercícios. 1º Exercício: Em um tacho encamisado, deve-se aquecer um óleo que apresenta viscosidade de 12cP e densidade de 1498 kg/m 3 na temperatura

Número de Potência = usar curva 1 e Re = 67400

a) Com 4 defletores

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53/ iDNWPo

a) Com 4 defletores

= 5

Page 6: Exercícios. 1º Exercício: Em um tacho encamisado, deve-se aquecer um óleo que apresenta viscosidade de 12cP e densidade de 1498 kg/m 3 na temperatura

Reynolds

Froude

2

Re iND

b) Sem defletores

Po = f (Re, Fr)

g

DNFr i

2

Se Re>300

Impulsor: “Flat blade disc turbine”

Sem defletores (R=0), a=1, b=40

)Relog

(b

a

Fr

Po

Número de Potência

Page 7: Exercícios. 1º Exercício: Em um tacho encamisado, deve-se aquecer um óleo que apresenta viscosidade de 12cP e densidade de 1498 kg/m 3 na temperatura

b) Sem defletores

)Relog

(b

a

Fr

Po

Se a=1; b=40; Fr= 0,137; Re = 67400

= 1,2 (linha 5)

Page 8: Exercícios. 1º Exercício: Em um tacho encamisado, deve-se aquecer um óleo que apresenta viscosidade de 12cP e densidade de 1498 kg/m 3 na temperatura

b) Sem defletores

= 1,4553/ iDNWPo

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2º Exercício: Deseja-se misturar ácido acético e água em batelada. Foram testadas em laboratório uma hélice de 3 pás e uma turbina de 8 pás inclinadas como impulsores. Os dados do sistema de agitação em laboratório (menor escala), são os seguintes: DT = 0,25m; DT/Di = HL/Di = 3; Hi/Di = 1; w/Di = 0,1; mist. = 1011 kg/m3; mist. = 1cP. As características para as melhores condições encontradas em laboratório são as seguintes:

Hélice = 4,9 Watts; N = 11rps; Npo = constante para Re ≥ 1000.

Turbina = 3,7 Watts; N = 8rps; Npo = constante para Re ≥ 2000.

·

WProjete um sistema industrial (grande escala) para misturar um total de 4m3 de ácido acético com água através do sistema de agitação mais eficiente dos dois encontrados em laboratório.

Hélice de 3 pás Turbina com 8 pás inclinadas

W

N

·

DT

Di

Zi

ZL

w

HL

Hi

Page 10: Exercícios. 1º Exercício: Em um tacho encamisado, deve-se aquecer um óleo que apresenta viscosidade de 12cP e densidade de 1498 kg/m 3 na temperatura

3º Exercício. 3º Exercício. Em um experimento de laboratório, foram obtidos os seguintes dados durante a inversão de um xarope de 40% de sacarose a 30ºC:

= 1050 kg/m3; =4cP; N = 750 rpm; turbina com 6 pás retas; 4 defletores;

HL/Di = 3; DT=0,333m; DT/Di=3; Hi/Di=0,75; w/Di=0,17.

Calcule: (a) A potência útil e indique o tipo de agitação; (b) A potência útil, a rotação, Reynolds e as dimensões para um sistema industrial com 50000 litros de xarope, operando na mesma potência por metro cúbico.

Turbina com 6 pás retas

W

750rpm

·

0,333m

Di

Zi

ZL

w

HL

Hi

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Do gráfico Re vs Npo (curva nº 2) temos que: Npo = 4

mer

o de p

otê

nci

a

Número de Reynolds

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· Nível ou grau de agitação

W/V

Watts m3

HP m3

até 80 até 0.1 débil

80 - 230 0.1 - 0.3 suave

230 - 460 0.3 - 0.6 média

460 - 750 0.6 - 1.0 forte

750 - 1500 1 - 2 intensa

1500 - 2250 2 - 3 muito forte

2250 - 3000 3 - 4 muito intensa