Escoamento de fluídos não newtonianos

2.6 Coeficiente de perda localizada para fluidos não newtonianos 41
Tabela 2.6: Valores do comprimento equivalente segundo Martínez e
García (2001).
Tipo de accessórios
LD
eq
ou válvula Martínez e García (2001) Crane (1982)
Válvula borboleta 12 45
Válvula globo 14 340
União de 90 o 19 30
Adaptado de: Martínez e García (2001).
método introduzido por Steffe (1996), o qual apresenta valores sobreestimados
para válvulas e próximos para curvaturas. Destacando, que
esse método não tem sido mais utilizado pelos próprios autores.
Com exceção dos trabalhos de Steffe et al. (1984) e Martínez e García
(2001), os dados experimentais de coeficientes de perda localizada
foram obtidos em tubulações e accessórios de aço carbono. Todavia
na indústria de alimentos, na farmacêutica e na indústria química são
utilizadas tubulações e accessórios aço inoxidável.
Polizelli et al. (2003) obtiveram dados experimentais de perda de
carga em tubulações de aço inoxidável (25,4 mm, 38,1 mm e 50,8 mm de
diâmetro externo e 2,87 mm de espessura) com acessórios sanitários, em
escoamentos laminar e turbulento. Os autores consideraram soluções
aquosas em diferentes concentrações de goma xantana (0,05, 0,15 e
0,25% (m/m)) e sacarose (10, 20 e 30% (m/m)). Esses fluidos foram
modelados conforme a lei de potência como pseudoplásticos na faixa
de 0,253 ≤ n ≤ 0,469 e 0,137 ≤ K ≤ 0,823 Pa·sn . As medições foram
realizadas em uma taxa de cisalhamento na faixa de 22 ≤ ˙γ ≤ 774 1/s
e em uma temperatura de 32 oC. Os coeficientes de perda localizada foram calculados de acordo com
o método de Hooper. Substituindo Re por ReRM na Equação 2.74 . A
seguinte equação foi empregada
k f = k1
+ k∞ 1 +
ReMR
1
(2.93)
Din,in
Deste modo, os valores de k1 e k∞ são apresentados nas Tabelas
2.7 e 2.8. O modelo 2-K teve um ajuste satisfatório para escoamento
laminar (0,976 ≤ r 2 ≤ 0,999) e escoamento turbulento ( 0,774 ≤ r 2 ≤
0,989) apresentando só alguns pontos com desvio máximo de ±20%.
Pinho et al. (2003) apresentaram um estudo numérico de escoamento
laminar de um fluido em uma expansão súbita, onde a razão