Escoamento de fluídos não newtonianos

34 2 Revisão Bibliográfica
Tabela 2.3: Valores de βE da Equação 2.79.
Faixa
Tipo de accessórios ou válvula βE ReMR k f
Cotovelo 90 o , curvatura curta, 1 e 2 in 842 1-800 0,9
Vál. globo, macho quadrado(aberta), 1 in 1460 0,1-12 122
Vál. globo, macho circular(aberta), 2 in 384 0,1-15 25,4
Vál. gaveta (aberta), 1 e 2 in 273 0,1-130 -
Contração 1 in/0,5 in (Θ=0,445) 110 1-100 0,45
Contração 1,5 in/1 in (Θ=0,660) 59 1-100 0,33
Expansão 1 in/1,5 in (Θ=1,52) 87,7 1-250 0,32
Expansão 1 in/2 in (Θ=1,97) 139 1-250 0,55
Vál.: Válvula
Adaptado de: Edwards et al. (1985).
ReMR = 800.
Para contrações, o valor numérico de k f é igual a 0,45, considerando
uma razão de contração (Θ) igual a 0,445. Para Θ=0,660, tem-se k f =
0,33, enquanto que ambas contrações consideram ReMR ≈ 200 o valor
de transição do escoamento. Contudo, expansões de Θ=1,52 e Θ=1,97
apresentam k f = 0,32 e k f = 0,55, respectivamente. Nesses casos, até
ReMR ≈ 250, o escoamento é considerado laminar.
Devido à falta de dados experimentais na literatura, as perdas de
pressão causadas por válvulas durante muito tempo foram consideradas
iguais àquelas causadas por uma tubulação reta, do mesma comprimento
que o accessório. Mas, esse método é considerado pouco preciso.
Mudando essa visão, Banerjee et al. (1994) apresentaram correlações
baseadas nos dados experimentais de queda de pressão em válvulas
comerciais do tipo globo e gaveta de 1/2 in de diâmetro.
Esses dados experimentais foram obtidos em escoamentos de soluções
aquosas de sal de sódio de carboximetilcelulose, numa tubulação
de aço ao carbono de diâmetro interno de 0,0127 m. Foram testadas
vazões entre 4,05 · 10 −5 e 31,17 · 10 −5 m 3 /s, as quais correspondem à
condição de escoamento laminar de fluidos pseudoplásticos, conforme
a faixa de 0,601 ≤ n ≤ 0,901 e 0,014 ≤ K ≤ 0,711 Pa·s n . A medição
realizou-se em uma taxa de cisalhamento na faixa de 32 ≤ ˙γ ≤ 950 1/s
e a uma temperatura de 31,1 ± 1,5 o C.
Dessa forma, os autores desenvolveram correlações para o coeficiente
de perda localizada de válvulas globo e gaveta em termos das variáveis
dinâmicas e físicas do sistema. A primeira dessas variáveis corresponde
ao número de Reynolds generalizado, enquanto como a variável