exercícios. 1º exercício: em um tacho encamisado, deve-se aquecer um óleo que apresenta...
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Exercícios
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
a) Com 4 defletores
Número de Potência = usar curva 1 e Re = 67400
a) Com 4 defletores
53/ iDNWPo
a) Com 4 defletores
= 5
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
b) Sem defletores
)Relog
(b
a
Fr
Po
Se a=1; b=40; Fr= 0,137; Re = 67400
= 1,2 (linha 5)
b) Sem defletores
= 1,4553/ iDNWPo
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.
·
W·
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
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
Do gráfico Re vs Npo (curva nº 2) temos que: Npo = 4
Nú
mer
o de p
otê
nci
a
Número de Reynolds
· 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