Escoamento de fluídos não newtonianos

36 2 Revisão Bibliográfica
de fluidos não newtonianos.
Turian et al. (1998b) determinaram experimentalmente as perdas
por atrito causadas por diferentes cotovelos e válvulas, em tubulações
de aço preto de 2,5 e 5,0 cm de diâmetro. Os autores estabeleceram
que esses coeficientes de perda localizada não podem ser tratados de
maneira isolada, devido a que incluem também as perdas à jusante e à
montante na tubulação.
Para avaliar seus resultados, Turian et al. (1998a) estudaram o
escoamento de fluidos que se comportavam segundo o modelo da lei da
potência e outros modelos. Para fluidos pseudoplásticos, consideraram
dados experimentais de suspensões concentradas de laterita, na faixa de
0,252 ≤ n ≤ 0,415 e 0,245 ≤ K ≤ 105,2 Pa·s n e suspensões concentradas
gesso na faixa de 0,584 ≤ n ≤ 0,654 e 0,7976 ≤ K ≤ 2,453 Pa·s n . As
medições foram realizadas em uma taxa de cisalhamento na faixa 1 ≤
˙γ ≤ 25200 1/s e em temperatura de 25 ± 1 o C.
Desta forma, para escoamento laminar, o coeficiente de perda localizada
para desses acessórios e válvulas foi determinada através da
seguinte expressão generalizada
k f = φ
ReMR
(2.83)
onde o parâmetro φ é obtido experimentalmente, e apresentado na Tabela
2.4. A Equação 2.83 é aplicável no escoamento laminar, quando
ReMR ≤ Re∗ MR . Esse último definido como um Reynolds generalizado
crítico, cujo valor muda para cada diâmetro da tubulação.
Para escoamento turbulento (ReMR > Re∗ MR ), o valor do coeficiente
de perda localizada alcança um valor fixo, conforme segue
k f = κ (2.84)
onde os valores de κ obtidos através de dados experimentais são apresentados
na Tabela 2.5.
Para as mesmas condições anteriores, os autores desenvolveram as
seguintes expressões para uma expansão de diâmetro de 2,5 cm a 5,0 cm
Em escoamento laminar (ReMR ≤ 4180)
k f = 115,1
+ 1 −
ReMR
D1
D2
2 2
(2.85)