Escoamento de fluídos não newtonianos

2.4 Fator de atrito para fluidos não newtonianos: lei da potência 21
a = 0,0665 + 0,01175n
b = 0,365 − 0,1775n + 0,0625n 2
Kemblowski e Kolodziejski (1973) desenvolveram uma expressão
empírica para condições de escoamento turbulento e de transição. Em
escoamento totalmente turbulento, ReMR é limitado pela seguinte condição
ReMR > 31600
n 0,435
(2.50)
Desta forma, o fator de atrito de Fanning é definido como segue
0,00225exp
f =
3,57n2
572(1−n4,2 )
exp
n0,435
ReMR
(2.51)
Re (0,314n2,3 −0,064)
MR
Em regime de transição, deve-se aplicar a Equação 2.12 substituindo
Re por ReMR.
Com o intuito de avaliar a aderência da correlação proposta aos
dados experimentais, dados experimentais de suspensões aquosas de
caulim foram comparados com a equação de Kemblowski e Kolodziejski.
A maioria dos dados apresentaram um desvio menor que ±10%. A
Equação 2.51 foi limitada na faixa de 0,14 < n < 0,83.
Os mesmos dados experimentais foram comparados com a equação
de Dodge e Metzner, mas os resultados não foram satisfatórios, especialmente
aquelas suspensões com os menores valores de n. Posteriormente,
Heywood e Richardson (1978) corroboraram esses resultados.
Yoo (1974) propôs a seguinte correlação para o fator de atrito
baseada em dados experimentais de soluções aquosas de Carbopol e
suspensões de Attagel
f =
0,0791 n0,675
Re 0,25
MR
(2.52)
Os dados experimentais apresentaram um desvio médio de ±7,5%
em relação aos valores estimados pela correlação de Dodge e Metzner
(KAKAC et al., 1987). O uso da Equação 2.52 foi limitado na faixa de
0,4 ≤ n ≤ 1 e 5000 ≤ ReMR ≤ 50000 (ROHSENOW et al., 1998; HAR-
NETT; IRVINE, 1989).