Escoamento Condutivo, Exercícios de Fenômenos de Transporte

Baixe Escoamento Condutivo e outras Exercícios em PDF para Fenômenos de Transporte, somente na Docsity! Trabalho de Escoamento Condutivo 1. Uma placa plástica é produzida em forma contínua por extrusão através de uma matriz plana de 20cm de comprimento 50cm de largura e 2mm de espessura. Considere que o plástico fundido que escoa através da matriz é um fluido newtoniano incompressível e que a temperatura é constante e que nessas condições a densidade do fundido é 800 kg /m ³ e a viscosidade μ=0,1kPa. s. Pode-se supor escoamento laminar estacionário. Qual a pressão de cabeça requerida para produzir 100 kg/h? Qual a máxima produção, se a tensão de cisalhamento imposta ao material na passagem pela matriz não deve superar 20 kPa? RESPOSTA: Dada a expressão da vazão mássica de uma fenda fornecida pela expressão: w= 2(P0−PL) 3μL ρW H 3 =100 kg /h Logo, resolvendo para a queda de pressão para encontrar a pressão de cabeça: ∆ P= 3 μLw 2 ρW H 3= 3 (100 Pa∙ s ) (0,2m)(100 kgh )( 1h 3600 s ) 2(800 kg m3 ) (0,001m) 3 (0,5m ) ∴∆P=2,083MPa Dada uma tensão de cisalhamento máxima de τ xz=20kPa, logo: τ xz= P0−PL L x=20kPa∴∆ Pmáx= (20 kPa ) (0,2m ) (0,001m) =4MPa Assim, aplicando essa pressão de cabeça máxima na equação da vazão mássica: w= 2(P0−PL) 3μL ρW H 3 = 2 (4 ∙106Pa ) (800 kg m3 ) (0,5m ) (0,001m ) 3 3 (100 Pa∙ s ) (0,2m )( 1h 3600 s) ∴wmáx=192 kg h