avaliações numéricas de chaminés de equilíbrio - ppgerha ...

Reynolds é elevado, pois sempre são observadas relativamente grandes
velocidades, mas pode ser nulas e negativas (de retorno). A hipótese de adotar um
único coeficiente de resistência ao movimento referente ao atrito das paredes,
viscosidade do fluido e proporcional ao quadrado da velocidade média aproxima-se
das condições reais. Portanto, é adotado sendo que a resistência em um regime
não-permanente seria idêntica ao problema de regime permanente desenvolvido.
As equações que regem o escoamento não-permanente ou transitório
seguem o princípio do equilíbrio de forças de um volume de controle aplicado para o
tubo em questão.
Conceito do Volume de Controle: trata-se de uma região do espaço útil para
a análise de fenômenos de escoamento. A fronteira do volume de controle
denomina-se superfície de controle. O conceito de volume de controle é utilizado
para deduzir as equações da Continuidade, Quantidade de Movimento, da Energia e
demais equações. Para um volume de controle genérico pode-se afirmar sempre:
seja N o valor de alguma grandeza associada ao sistema no instante t (pode ser
relacionado a massa, energia, quantidade de movimento) e η o valor desta grandeza
por unidade de massa, através do fluido.
Desenvolve-se a fórmula em termos de volume de controle, obtém-se
(STREETER e WYLIE, 1982):
dN
dt
∂
r
= . + . • = 0
∂
∫ηρ dυ
∫ηρ
v dA
(2.5)
t
vc
sc
Onde,
υ =
volume (do volume de controle);
v = vetor velocidade;
A = área interna do conduto.
a) Equação da Conservação da Quantidade de Movimento
A segunda lei de Newton para um sistema é utilizada na determinação da
quantidade de movimento para um volume de controle. Seja N a Quantidade de
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