Escoamento laminar de fluídos em placas planas paralelas

Autores

  • C. V. Oliveira UniFOA – Centro Universitário de Volta Redonda
  • A. Kimura UniFOA – Centro Universitário de Volta Redonda
  • E. Nogueira UniFOA – Centro Universitário de Volta Redonda

Palavras-chave:

escoamento laminar, potência de bombeamento

Resumo

Em muitas operações industriais encontram-se situações em que dois líquidos devem escoar simultaneamente por um mesmo duto. Nesse trabalho apresentamos um estudo analítico do escoamento laminar completamente desenvolvido de fluidos imiscíveis (água-óleo) em placas planas paralelas, o que traz importantes consequências para a eficiência da produção, sob o ponto de vista energético, além de ser uma das geometrias mais estudadas na literatura. O fato de o petróleo ser mais viscoso que a água faz com que, no escoamento desses dois fluidos, a água se desloque para a parede da placa. Este filme de água quando inserido no escoamento tem um significativo ganho na redução da potência de bombeamento. Foi feito o desenvolvimento dos perfis de velocidade dos fluidos, o fator de atrito na parede e na interface dos fluidos utilizando como condições de trabalho: gradientes de pressão iguais, vazão mássica total constante e vazão mássica interna constante para diferentes campos de temperatura. A metodologia utilizada foi à solução analítica de equações diferenciais ordinárias, com implementação computacional através da linguagem de programação FORTRAN e utilização de software gráfico “Grapher”. Onde determinamos que a partir de 37°C não existe vantagem em trabalhar com a injeção de água para a redução da potência de bombeamento, para o petróleo (relação de densidade S=0.86). E o resultado para fator de atrito na parede, foi obtido em concordância com resultados clássicos da literatura para condições de um único fluido (f.Re = 96) em placas planas paralelas. Onde é de grande interesse conhecer a espessura ideal de filme de água e a temperatura na qual se obtém a maior redução na potência de bombeamento.

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Publicado

14-08-2018

Como Citar

OLIVEIRA, C. V.; KIMURA, A.; NOGUEIRA, E. Escoamento laminar de fluídos em placas planas paralelas. Cadernos UniFOA, Volta Redonda, v. 5, n. 1esp, p. 32, 2018. Disponível em: https://revistas.unifoa.edu.br/cadernos/article/view/2406. Acesso em: 2 out. 2022.

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