Transferência de calor transiente na agitação linear intermitente de latas

Foi estudada a transferência de calor transiente na agitação linear e intermitente (ALI) de embalagens metálicas contendo simulantes de alimentos, objetivando-se sua aplicação em processos de pasteurização ou esterilização e conseqüentes tratamentos térmicos mais eficientes, homogêneos e com produto de melhor qualidade. Foram utilizados quatro meios fluidos simulantes de alimentos de diferentes viscosidades e massas específicas: três óleos e água. Foram combinados efeitos de cinco tratamentos, sendo: meio simulante (4 níveis), espaço livre (3 níveis), freqüência de agitação (4 níveis), amplitude de agitação (2 níveis) e posição das latas (4 níveis). Os ensaios de aquecimento e resfriamento foram feitos em tanque com água à temperatura de 98 °C e 17-20 °C, respectivamente. Com os dados de penetração de calor em cada experimento, foram calculados os parâmetros de penetração de calor fh, jh, fc e jc. Os resultados foram modelados utilizando-se grupos de números adimensionais e expressos em termos de Nusselt, Prandtl, Reynolds e funções trigonométricas (com medidas de amplitude e freqüência de agitação, espaço livre e dimensões da embalagem).
O processo de ALI pode ser aplicado em pasteurizadores ou autoclaves estáticas horizontais e verticais, com modificações simples. Concluiu–se que a ALI aumenta significativamente a taxa de transferência de calor, tanto no aquecimento como no resfriamento.

Palavras-chave: transferência de calor; agitação linear intermitente; esterilização; pasteurização; autoclave.

Segue link:

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0101-20612007000300034&lng=en&nrm=iso&tlng=pt

Trabalho utilizando números adimensionais

O objetivo do trabalho que segue foi simular o comportamento de um fluxo bidimensional turbulento com Reynolds de 14000, sobre um prisma de seção transversal quadrada dentro de um canal.

http://books.google.com.br/books?id=S62Rp6zzr0QC&pg=PA82&dq=numeros+de+reynolds+de+stokes+de+mach&hl=pt-BR&ei=rw8dTMCXLIP98Aarrb2bDA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=10&ved=0CFYQ6AEwCQ#v=onepage&q&f=false

Forma adimensional das equações

Aplicação de números adimensionais

Segue link de artigo científico sobre sistema de refrigeranção com aplicação de números adimensionais:

http://projetos.unioeste.br/campi/nit/sitec/TRABALHOS/Simulacao%20de%20um%20absorvedor_Melecio%20Marciniuk.pdf

Números Adimensionais

Em análise dimensional, uma grandeza adimensional ou número adimensional é um número desprovido de qualquer unidade física que o defina - portanto é um número puro. Os números adimensionais se definem como produtos ou quocientes de quantidades que cujas unidades se cancelam. Dependendo do seu valor estes números têm um significado físico que caracteriza determinadas propriedades para alguns sistemas.

Existe una grande quantidade de números adimensionais. A seguir são listados alguns dos mais utilizados, mostrando o nome e campo de aplicação
*Número de Abbe: óptica (dispersão em materiais ópticos)
*Número de Arquimedes: movimento de fluidos devido a diferenças de densidade
*Número de Bagnold: fluxo de grãos, areia, etc.
*Número de Biot: condutividade superficial vs. volumétrica de sólidos
*Número de Bodenstein: distribuição do tempo de residência
*Número de Bond: força capilar devido à flotação
*Número de Brinkman: transferência de calor por condução entre uma superficie e um líquido viscoso
*Número de Brownell Kaz: combinação do número de capilaridade e o número de Bond
*Número de Capilaridad: fluxo devido à tensão superficial
*Número de Courant-Friedrich-Levy: resolução numérica de equações diferenciais
*Número de Damköhler: escala de tempo de uma reação química vs. o fenômeno de transporte
*Número de Dean: vórtices em tubulações curvas
*Número de Deborah: reologia dos fluidos viscoelásticos
*Número de Eckert: transferência de calor por convecção
*Número de Ekman: geofísica (forças de atrito por viscosidade)
*Número de Eötvös: determinação da forma da gota
*Número de Erlang: (telecomunicações e telefonia)unidade de intensidade de tráfego, corresponde ao quociente entre o tempo de utilização e o tempo de observação em circuitos de telefonia.
*Número de Euler (física): hidrodinâmica (forças de pressão vs. forças inerciais)
*Número de Foppl-von Karman: Flambagem de cascas delgadas
*Número de Fourier:transferência de calor
*Número de Fresnel: difração
*Número de Froude: forças inerciais vs. gravitacionais em fluidos
*Número de Galilei: fluxo viscoso devido à gravidade
*Número de Graetz: fluxo de calor
*Número de Grashof: convecção natural
*Número de Hagen: convecção forçada
*Número de Karlovitz: combustão turbulenta
*Número de Knudsen: aproximação do contínuo em fluidos
*Número de Laplace: convecção natural em fluidos miscíveis
*Número de Lewis: difusão molecular vs. difusão térmica
*Número de Mach: dinâmica dos gases (velocidade do gás vs. velocidade do som)
*Número de Reynolds magnético: magneto-hidrodinâmica
*Número de Marangoni: Fluxo de Marangoni
*Número de Morton: determinação da forma da gota
*Número de Nusselt: transferência de calor com convecção forçada
*Número de Ohnesorge: atomização de líquidos, fluxo de Marangoni
*Número de Péclet: problemas de advecção-difusão
*Número de Peel: adesão de microestruturas sobre substratos
*Número de Prandtl: convecção forçada e natural
*Número de Rayleigh: forças de flotação e viscosas em convecção natural
*Número de Reynolds: forças de inércia vs. viscosas em fluidos
*Número de Richardson: efeito da flotação na estabilidade dos fluxos
*Número de Rossby: forças inerciais em geofísica
*Número de Schmidt: dinâmica de fluidos (transferência de massa e difusão)
*Número de Sherwood: transferência de massa e convecção forçada
*Número de Sommerfeld: lubrificação de bordas
*Número de Stanton: transferência de calor com convecção forçada
*Número de Stefan: transferência de calor durante mudanças de fase
*Número de Stokes: dinâmica da partícula
*Número de Strouhal: fluxos contínuos e pulsantes
*Número de Taylor: fluxos rotacionais
*Número de Weber: fluxos multifásicos sobre superficies curvas
*Número de Weissenberg: fluxos viscoelásticos
*Número de Womersley: fluxos contínuos e pulsantes

Perda de carga contínua em tubulações conduzindo água residuária da suinocultura

Segue link:

Utilização do Número de Reynolds.

http://www.scielo.br/pdf/%0D/rbeaa/v5n3/v5n3a05.pdf

Aplicação - Tempo da abertura de portas do canal da irrigação

Segue link de aplicação para números adimensionais:
Tempo da abertura de portas do canal da irregação;

http://www.constroipe.hpg.com.br/sintese2.htm

Número de Reynolds

Segue link:
http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:EBuI0rhnKeYJ:www.marcoantonioribeiro.com.br/download.php%3Farquivo%3D23112009Reynolds.pdf+numeros+adimensionais&hl=pt-BR&gl=br&pid=bl&srcid=ADGEESjUe98T-mSpAaipenR9ixeZEJIx7C0m3EWSLNLl3X6u_Q0QNRNrXa6dL3_IGH8GuewgrDDHhLkkHUpkFEGyl3l5myBN3HELwY6RBtpc7xYcLGrs9pCpyPN2MlbiHi4psAfMZDXg&sig=AHIEtbS20wJbBiovP76zhLg1S1v6LOyiHw

Números Adimensionais

Segue link referente ao livro "Principios de Oceanografia Física de Estuários", dos autores Luiz Bruner de Miranda, Belmiro Mendes de Castro e Björn Kjerfve , o qual apresenta o assunto Números Adimensionais da pagina 83 a 89.
http://books.google.com.br/books?id=cpM7lFEOS1sC&pg=PA83&dq=numeros+adimensionais&hl=pt-BR&ei=vTsYTK6ZM4aglAfSgIW6Cw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CCgQ6AEwAA#v=onepage&q&f=false

Reatores e os Números adimensionais

Segue link que consta artigo sobre reatores compartimentados oscilatórios e as condições de mecânica dos fluidos em um reator RCO que são geralmente governadas por dois números adimensionais.

http://knol.google.com/k/francisco-quiumento/reator-qu%C3%ADmico-compartimentado/2tlel7k7dcy4s/77#

Suponhamos que se deseje determinar a força F de resistência ao avanço
de uma esfera lisa mergulhada em um fluido.Tal força costuma ser
chamada de FORÇA DE ARRASTO.
Essa força depende, qualitativamente, do diâmetro (D), da velocidade (V)
da esfera, da massa específica (ρ) e da viscosidade dinâmica (µ) do fluido.

Inicialmente serão fixados ρ e µ construindo F em função de D utilizando a
velocidade como parâmetro. Posteriormente deverão ser verificadas as
variações de F com ρ e µ.
Essa determinação implica a construção de inúmeros diagramas, desde
que se queira uma idéia precisa dessa variação.

Essa operação poderia ser simplificada através da utilização de dois
números adimensionais:

Utilização de Números Adimensionais

O uso de números adimensionais permite uma representação mais simples de fenômenos complexos e a generalização dos mesmos.Teorema dos πÉ o teorema que nos permite determinar os números adimensionais a partir da função característica.Partindo-se da função característica, f (F, V, ρ, µ, D) = 0, a aplicação do teorema dos π respeita a seguinte seqüência:
1º PASSO:Determinar o número de grandezas que influenciam o fenômeno - nn = 5
2º PASSO:Escrevemos a equação dimensional de cada uma das grandezas.[F] = F[V] = L x T-1[ρ] = F x L-4 x T2[µ] = F x L-2 x T[D] = L
3º PASSO:Determinamos o número de grandezas fundamentais envolvidas no fenômeno - K.K = 3
4º PASSO: Determinamos o número de números adimensionais que caracterizam o fenômeno - mm = n - K ∴ m = 2
5º PASSO:Estabelecemos a base dos números adimensionais.Definição de base - É um conjunto de K variáveis independentes comuns aos adimensionais a serem determinados, com exceção dos seus expoentes.
Variáveis independentes - São aquelas que apresentam as suas equações dimensionais diferentes entre si de pelo menos uma grandeza fundamental.Para o exemplo, temos:F, V, ρ, D ou F, V, µ, D como variáveis independentes.ρ e µ como variáveis dependentes.Bases possíveis para o exemplo:ρ V F; ρ V D; F V D; µ V F; µ V D.Para obtermos os adimensionais já estabelecidos para os estudos de Mecânica dos Fluidos, geralmente adotamos a base ρ V D, ou a que mais se assemelha a esta.Para o exemplo, adotamos a base ρ V D.
6º PASSO: Escrevemos os números adimensionais, multiplicando a base adotada por cada uma das variáveis que restaram na função característica após a sua retirada.π1 = ρα1 . Vα2 . Dα3 . Fπ2 = ργ1 . Vγ2 . Dγ3 . µ
Para obtermos os expoentes da base, substituímos cada uma das variáveis por sua respectiva equação dimensional, inclusive o número adimensional.Para π1 tem-se:F0 L0 T0 = (Fx L-4x T2)α2 . L α3 . FF0 L0 T0 = F α1+1 . L -4α1+ α2 +α3 . T 2α1- α2α1+1 = 0 => α1 = -12α1- α2 =0 => -2 – α2 = 0 => α2 = -2-4α1 + α2 + α3 = 0 => 4-2+ α3 =0 => α3 = -2: . π1 = ρ-1 . V-2 . D-2 . F => π1 = F ρV2D2Para π2 tem-se:F0 L0 T0 = (Fx L-4x T2)γ2 . (Lx T-1) γ2 . L γ3. FxL-2xTF0 L0 T0 = F γ1+1 . L -4 γ1+ γ2+ γ3-2 . T 2 γ1- γ2+1γ1 + 1 =0 => γ1 = -12γ1 – γ2 + 1 = 0 => -2 – γ2 + 1 = 0 => γ2 = -1-4γ1 + γ2 + γ3 -2 = 0 => 4 – 1 + γ3 – 2 = 0 => γ3 = -1:. π2 = ρ-1 . V-1 . D-1 . µ : . π1 = µ ρVD

http://www.escoladavida.eng.br/

Ao longo dos anos, varias centenas de diferentes grupos adimensionais importantes para a Engenharia foram identificados. Seguindo a tradicao , cada um desses grupos recebeu o nome de um cientista ou Engenheiro proeminente, geralmente daquele que, pela primeira vez , o utilizou.O entendimento do significado fisico desses grupos tambem aumenta a percepcao dos fenomenos que estudamos. As forcas encontradas nos fluidos em escoamento inclui as de inercia, viscosidade, pressao, gravidade, tensão surpeficial e compressibilidade. A razão entre duas forcas quaisquer sera adimensional.
Os grupos adimensionais:
Nome Campo de aplicação: Número de Abbe - Óptica (dispersão em materiais ópticos). Número de Arquimedes - Movimento de fluidos devido a diferenças de densidade. Número de Bagnold - Fluxo de grãos, areia, etc. Número de Biot - Condutividade superficial vs. volumétrica de sólidos. Número de Bodenstein - Distribuição do tempo de residência. Número de Bond - Força capilar devido à flotação. Número de Brinkman - Transferência de calor por condução entre uma superfície e um líquido viscoso. Número de Brownell Katz - Combinação do número de capilaridade e o número de Bond. Número de Capilaridad - Fluxo devido à tensão superficial. Número de CourantFriedrich-Levy - Resolução numérica de equações diferenciais. Número de Damk hler - Escala de tempo de uma reação química vs. o fenômeno de transporte. Número de Dean - Vórtices em tubulações curvas. Número de Deborah - Reologia dos fluidos visco elásticos. Número de Eckert - Transferência de calor por convecção. Número de Ekman - Geofísica (forças de atrito por viscosidade). Número de E tv s - Determinação da forma da gota. Número de Euler (física) - Hidrodinâmica (forças de pressão vs. forças inerciais). Número de Foppl von Karman - Flambagem de cascas delgadas. Número de Fourier - Transferência de calor. Número de Fresnel – Difração. Número de Froude - Forças inerciais vs. gravitacionais em fluidos. Número de Galilei - Fluxo viscoso devido à gravidade. Número de Graetz - Fluxo de calor. Número de Grashof - Convecção natural. Número de Hagen - Convecção forçada. Número de Karlovitz - Combustão turbulenta. Número de Knudsen - Aproximação do contínuo em fluidos. Número de Laplace - Convecção natural em fluidos miscíveis. Número de Lewis - Difusão molecular vs. difusão térmica. Número de Mach - Dinâmica dos gases (velocidade do gás vs. velocidade do som). Número de Reynolds magnético - Magneto-hidrodinâmica. Número de Marangoni - Fluxo de Marangoni. Número de Morton - Determinação da forma da gota. Número de Nusselt - Transferência de calor com convecção forçada. Número de Ohnesorge - Atomização de líquidos, fluxo de Marangoni. Número de Péclet - Problemas de advecção difusão. Número de Peel - Adesão de microestruturas sobre substratos. Número de Prandtl - Convecção forçada e natural. Número de Rayleigh - Forças de flotação e viscosas em convecção natural. Número de Reynolds - Forças de inércia vs. viscosas em fluidos. Número de Richardson - Efeito da flotação na estabilidade dos fluxos. Número de Rossby - Forças inerciais em geofísica. Número de Schmidt - Dinâmica de fluidos (transferência de massa e difusão). Número de Sherwood - Transferência de massa e convecção forçada. Número de Sommerfeld - Lubrificação de bordas. Número de Stanton - Transferência de calor com convecção forçada. Número de Stefan - Transferência de calor durante mudanças de fase. Número de Stokes - Dinâmica da partícula. Número de Strouhal - Fluxos contínuos e pulsantes. Número de Taylor - Fluxos rotacionais. Número de Weber - Fluxos multifásicos sobre superfícies curvas. Número de Weissenberg - Fluxos visco elásticos. Número de Womersley - Fluxos contínuos e pulsantes.

Avaliação 1

Caros alunos, o Blog está bem bacana. Com muitos recursos e uma boa aparência visual. A nota é 10, mas aqueles alunos que tiveram muito menos postagens que os outros e a nota será diferente.
Prof. Angela

Alguns números adimensionais

Alguns Números adimensionais

• Número de Ohnesorge

 É um número adimensional que relaciona

as forças viscosas com a força de tensão

superficial é definido como:

 

• Número de Weber

É muito utilizado na análise de escoamentos em

filme e na formação de gotas e bolhas.

• Seu nome é uma homenagem a Moritz Weber

(1871 – 1951

• onde We é o número de Weber, d é a

densidade do fluido, v sua velocidade, l é a

extensão e ts a tensão superficial.

• Número de Reynolds

• O seu nome é uma homenagem a Osborne Reynolds,

um físico e engenheiro irlandês. O seu significado físico

é um quociente de forças:

• forças de inércia (vñ) entre forças de viscosidade (µ/D).

É expresso como:

• Número de Euler

cavitação

• O número de Euler ou número de cavitação é um número

adimensional usado no cálculo de escoamentos. Expressa a

relação entre a diferença da pressão do escoamento com a pressão

de vapor do fluido em escoamento pela energia cinética do mesmo

e é usado para caracterizar a tendência do escoamento para

cavitar. Seu nome é uma homenagem a Leonhard Euler.

– É definido como:

onde:

– p é a densidade do fluido

– p é a pressão local

– pv é a pressão de vapor do fluido

– V é uma velocidade característica do escoamento

Retirado de:

http://redenacionaldecombustao.org/escoladecombustao/arquivos/EDC2007/combustao/Heraldo_Silva_Couto_01-Atomizacao_Sprays.pdf

Análise Dimensional

ANÁLISE DIMENSIONAL

- Um fenômeno físico corretamente formulado produz
uma equação dimensionalmente homogênea, que pode
ser algébrica ou diferencial.

- Qualquer que seja sua forma, as grandezas envolvidas
podem ser agrupadas de modo que formem uma
equação adimensional.

O Uso de Números Adimensionais
Por exemplo:

Nesse caso, o deslocamento de uma partícula no
tempo é descrito por um único número adimensional.

- Nesse caso, o fenômeno em estudo é descrito por mais de um
número ou grupo adimensional, que no caso, são chamados de P1
e P2 .
- No caso da representação gráfica do fenômeno usando-se os
números adimensionais, uma única curva (parábola seria
suficiente para representá-lo inteiramente.

- Suponhamos que se deseje determinar a força F de resistência ao avanço
de uma esfera lisa mergulhada em um fluido.Tal força costuma ser
chamada de FORÇA DE ARRASTO.
- Essa força depende, qualitativamente, do diâmetro (D), da velocidade (V)
da esfera, da massa específica (r) e da viscosidade dinâmica (m) do fluido.
- Inicialmente serão fixados r e m construindo F em função de D utilizando a
velocidade como parâmetro. Posteriormente deverão ser verificadas as
variações de F com r e m.

- Essa determinação implica a construção de inúmeros diagramas, desde
que se queira uma idéia precisa dessa variação.

- O USO DE NÚMEROS ADIMENSIONAIS PERMITE UMA REPRESENTAÇÃO MAIS SIMPLES DE FENÔMENOS COMPLEXOS E A GENERALIZAÇÃO DOS MESMOS.

- Quantos números adimensionais são necessários para
descrever um fenômenos?
- Como se constroem esses números adimensionais?
- Resposta:
- Através do TEOREMA DE BUCKINGHAM (ou

TEOREMA DOS Ps)
-O teorema dos Ps será apresentado através do estudo do escoamento de um fluido viscoso paralelo a uma placa plana. Este tipo de escoamento provoca um esforço cisalhante sobre a placa, que produz uma FORÇA DE ARRASTO.


Retirado de:

http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/doalcey/materiais/Cap_7_Analise_dimensional.pdf

tipos de fluidos Não-Newtonianos

Tipos de fluidos Não-Newtonianos:
-fluidos pseudoplásticos: lamas, óleos de motor, soluções poliméricas, etc. - exibem viscosidade que diminui com um crescente gradiente de velocidade.
-fluidos Bingham ou plásticos: paste de dentes, geléias, etc. - são capazes de resistir indefinidamente a pequenas tensões de corte, mas movem-se facilmente quando a tensão se torna maior.
-fluidos dilatantes: exibem viscosidade que aumenta com o aumento do gradiente de velocidade.


A viscoplasticidade, como idealizada por Binghman em 1922[1], é um fenômeno caracterizado pela existência de um valor residual para a tensão de cisalhamento, o qual deve ser excedido para que o material apresente um fluxo viscoso. Sistemas que são considerados líquidos como lamas, polpas de frutas e suspensões concentradas, quando têm sua concentração de sólido elevada além do valor crítico, favorecem a formação de um “esqueleto” por parte das partículas antes dispersas. Este mesmo “esqueleto” além de ser responsável pela elevação na viscosidade do sistema, impede que o mesmo flua normalmente. Portanto é necessário destruí-lo para que o material realize um escoamento viscoso. Bingham verificou que estes sistemas se comportavam como um sólido plástico e quando começavam a escoar eram como um fluido newtoniano e então os chamou de fluidos viscoplásticos. Dois problemas se colocam nesses processos, do ponto de vista de modelagem matemática: 1- formulaçãoes adequadas do ponto de vista fenomenológico e que possam ter tratamento matemático factível; 2- métodos numéricos de aproximação adequados, capazes de lidar com as não linearidades impostas por esses modelos. Partindo do modelo de Bingham, alguns modelos, em geral mais realistas seguiram tentando dar um tratamento matemático mais adequado mas introduziram não linearidades adicionais àquela original. Mesmo para o modelo de Bingham há carência de métodos numéricos adequados para lidar com a restrição de desigualdade por isso, métodos de regularização foram propostos para o modelo de Bingham: como o chamado de Simples[2], de Bercovier[3] e de Papanastasiou[4] em que, por um lado eliminam a restrição e, por outro, introduzem não linearidades constitutivas na relação tensão-taxa de deformação, para as quais métodos numéricos têm sido propostos mas que transferem as instabilidades para as regiões de contorno.

Pseudopláticos

No artigo "ANÁLISE DA QUEDA DE PRESSÃO NO ESCOAMENTO DE FLUIDOS PSEUDOPLÁSTICOS EM SEÇÕES ANULARES" do
Centro de Pesquisas Leopoldo Miguez de Mello, CENPES/PETROBRAS foi feito
estudo experimental da queda de pressão no escoamento
horizontal com rotação do cilindro interno em uma seção anular concêntrica e outra seção excêntrica, com
excentricidade fixada em 0,75. Para fluidos de comportamento não-Newtonianos, trabalhou-se com suspensões
poliméricas aquosas de goma xantana (GX) e de carboximetilcelulose (CMC) a concentrações de 0,2% em peso.
Este trabalho também contempla simulações numéricas, empregando-se código comercial de CFD, com intuito
de comparar os resultados numéricos com os dados de queda de pressão obtidos experimentalmente, bem como,
para obter informações adicionais sobre o campo de escoamento como a formação de canais preferenciais de
escoamento.
Bem interessante...
http://www.enahpe.com.br/programa/p53-trabalho_jlvieiraneto_enahpe2009.pdf

Medição de Velocidade de Ar com tubo de Pitot

No link abaixo temos um documentario interessante sobre medição de velocidade de ar com Tubo de Pitot.

http://www.hygro-therm.com.br/anemometros/33.htm

PERDA DE CARGA EM TUBULAÇÃO

A perda de carga (perda de energia) do fluido que escoa por um circuito hidráulico é relacionada a:


- Diâmetro da tubulação;

- Vazão do fluido (velocidade de escoamento);

- Comprimento (extensão) da tubulação;

- A rugosidade interna da tubulação, diretamente relacionada ao material empregado na construção do tubo, cujos valores, em geral, são tabelados pelos fabricantes;

- A quantidade de equipamentos (ou "barreiras") existentes no circuito, ou seja, curvas (influenciada pelo raio da curvatura), reduções, válvulas (do tipo de vávula), válvulas de retenção, instrumentos, entre outros.

A perda de carga das singularidades (equipamentos) é normalmente apresentada em comprimento de tubo, conhecido por compriomento equivalente. Ou seja, a perda gerada por uma válvula retenção é apresentada como um comprimento de tubo.

Fluido Não-newtoniano

Um fluido não-newtoniano é um fluido cuja viscosidade varia de acordo com o grau de deformação aplicado. Como conseqüência, fluidos não-newtonianos podem não ter uma viscosidade bem definida. A viscosidade de tais fluidos não é constante.

1. Caracterização
2. Tipos
2.1 Fluido dependente do tempo
3. Exemplos comuns

1. Caracterização

Embora o conceito de viscosidade seja comumente usado para caracterizar um material, ele pode ser inadequado para descrever o comportamento mecânico de uma substância, em particular dos fluidos não-newtonianos. Eles são mais bem estudados através de várias outras propriedades reológicas que mostram as relações entre os tensores de tensão e de deformação sob diferentes condições de fluência, como a deformação oscilatória ou o fluxo extensional, que são medidos através de diferentes dispositivos ou reômetros. As propriedades reológicas são mais bem estudadas através do uso de equações constitutivas na forma tensorial, que são comuns no campo da mecânica do contínuo.

2. Tipos

Classificação dos fluidos:
Dilatante: a viscosidade aumenta com o aumento da tensão.
Pseudoplástico: a viscosidade diminui com o aumento da tensão.
Binghamianos: estes fluidos requerem a aplicação de uma tensão para que seja causada uma deformação. Quando submetidos a pequenas tensões se comportam como sólidos. É o caso mais simples dos fluidos não-Newtonianos. Exemplo disso são as lamas de perfurações.

2.1 Fluido dependente do tempo
Fluido reopético: aumenta a viscosidade aparente quando a taxa de deformação aumenta. Por exemplo, o sangue
Fluido tixotrópicos: diminui a viscosidade com o tempo, após a taxa de deformação ser aumentada. Por exemplo, tintas e esperma humano.

3. Exemplos comuns
Um exemplo barato e não tóxico de um fluido não-newtoniano pode ser feito facilmente adicionando-se amido de milho a uma xícara de água. Adicione o amido em porções pequenas e misture devagar. Quando a suspensão estiver próxima da concentração crítica — tomando a consistência de um creme de leite — a também chamada propriedade "dilatante" deste fluido não newtoniano se torna aparente.
A propriedade pseudoplástica torna-se evidente na agitação de molho de tomate, onde temos uma diminuição da viscosidade.

Revisão de Mecânica dos Fluidos

Conceitos importantes sobre a Mecânica dos fluidos, de forma resumida, para facilitar a compreensão do assunto.

http://www.hidro.ufcg.edu.br/twiki/pub/Disciplinas/.../geral.pdf

Conceitos e Propriedades básicas dos fluidos

- Classificação dos Fluidos
- Diferenciação entre sólido e fluido
- Gradiente de velocidade
- Lei de Newton da Viscosidade
- Propriedades dos Fluidos

Segue o link:

www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/unidade%201.ppt

Piscina Não Newtoniana

Mythbusters: Fluido não newtoniano (mito: andar sobre a água)

Curiosidades: Gasolina Adulterada? Como testar!!

Desconfiando que a gasolina utilizada no motor de seu carro está adulterada, o que você faria para confirmar esta desconfiança?

*Pesquisa-se os valores admissíveis para a massa específica da gasolina;
*Escolhe-se um recipiente de volume (V) conhecido;
*Através de uma balança obtém-se a massa do recipiente vazio (m1);
*Enche o recipiente com uma amostra de volume (v) da gasolina;

*Determina-se a massa total (recipiente mais o volume V da amostra da gasolina – m2);
*Através da diferença entre m2 e m1 se obtém a massa m da amostra de volume V da gasolina, portanto, obtém-se a massa específica da mesma, já que: p=m/v

*Compara-se o valor da massa específica obtida com os valores especificados para que a gasolina seja considerada sem adulteração;
*Através da comparação anterior obtém-se a conclusão se a gasolina encontra-se, ou não, adulterada.

Mecânica dos Fluídos

1. Cinemática do Contínuo
2. Tensão
3. Fluido Newtoniano Viscoso

http://www.dm.ufscar.br/~darezzo/tb2003/ricardo_teles.pdf

REOLOGIA NO TRATAMENTO DE MINÉRIOS

1. Hidrodinâmica
2. Forças entre Partículas
3. Difusão Browniana
4. Viscosidade
5. Reologia no Tratamento de Minérios

http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2004-188-00.pdf

ESCOAMENTO ACELERADO DE FLUIDO NÃO-NEWTONIANO

http://www.ufrrj.br/editora/RCET/suplemento/sheid00poro.pdf

Como funciona o fluido não-newtoniano

Como funciona o fluido não-newtoniano
Neste artigo
1. Como funciona o fluido não newtoniano
Os fluidos – que podem ser líquidos, gasosos ou sólidos elásticos -- são classificados de duas maneiras: newtonianos e não newtonianos. Os fluidos newtonianos possuem uma viscosidade constante, ou seja, seguem a Lei de Newton e não sofrem alteração quando aplicada uma força. Alguns exemplos são a água, o leite e os óleos vegetais. Já os fluidos não newtonianos, como ketchup e o amido de milho, são aqueles cuja viscosidade varia conforme o grau de deformação aplicado. Portanto, não possuem uma viscosidade bem definida.Tipos de fluidos não newtonianosDe acordo com a reologia - parte da física que investiga as propriedades e o comportamento mecânico dos corpos deformáveis que não são sólidos nem líquidos -, os fluidos não newtonianos são divididos em dois tipos:
Fluidos independentes do tempo, cujas propriedades reológicas independem do tempo de aplicação da tensão de cisalhamento (deformação que sofre um corpo quando sujeito à ação de forças constantes).
Fluidos dependentes do tempo, que apresentam mudança na viscosidade dependendo do tempo de aplicação da tensão de cisalhamento.

Abaixo veja como são divididos os tipos de fluidos:

Fluidos independentes do tempo:
Pseudo plásticos: As moléculas tendem a se orientar na direção da força aplicada. A viscosidade diminui com o aumento da tensão. Ex.: Polpa de frutas

Dilatantes: Contato direto entre as partículas sólidas. A viscosidade aumenta com o aumento da tensão e se comportam tanto como líquido quanto como sólidos. Ex.: Suspensões de amido

Plástico de Bingham: Para ocorrer a deformação é necessário que uma tensão seja aplicada no fluido. Ex.: Fluidos de perfuração de poços de petróleo

Fluidos dependentes do tempo:
Reopéticos: Aumenta a viscosidade aparente quando a taxa de deformação aumenta. E retorna à viscosidade inicial quando esta força cessa. Ex.: Argila bentonita
Tixotrópicos: Diminui a viscosidade com o tempo, após a taxa de deformação ser aumentada. E volta a ficar mais viscoso quando esta força cessa. Ex.: Ketchup

Fluidos Não Newtonianos dependentes e independentes do tempo.

1. Definições
2. Deformação e gradiente de velocidade
3. Classificação Reológica
4. Outros modelos.

Segue o link:

http://www.enq.ufsc.br/disci/eqa5415/REOLOGIA%20DE%20FLUIDOS%20-%20apostila.pdf

Caros alunos,
Convite aceito. Todos os membros do grupo são colaboradores?
Prof. Angela

Análise Computacional do Escoamento Variável de Fluidos Não Newtonianos

webx.ubi.pt/~pjpo/Braganca2009d.pdf