Escoamento de fluídos não newtonianos

2.6 Coeficiente de perda localizada para fluidos não newtonianos 43
entre os diâmetros é 1/2,6. Esse fluido foi representado pelo modelo
de lei de potência (pseudoplástico). No cálculo numérico utilizou-se
um programa simulação de volumes finitos. A correlação proposta é a
seguinte
k f = m1
Re m2 + m3 + m4 log(ReMR) + m5 log
MR
2 (ReMR) (2.94)
onde mi são os coeficientes definidos por
m1 = 17,45 − 27,53 log(n) (2.95)
m2 = 1 − 0,009n + 0,0027n 2 − 0,010n 3
m3 = 0,113 − 1,02n
m4 = −0,256 + 1,21n + 0,498n 2
m5 = 0,124 − 0,0911n − 0,149n 2 − 0,110n 3
A Equação 2.94 é válida na faixa de 0,2 ≤ n ≤ 1 e 0,09 ≤ ReMR ≤ 200.
Etemad (2004) mediu experimentalmente quedas de pressão através
de válvulas de aço inoxidável e cotovelos, contrações e expansões de
vidro liso. Os fluidos utilizados foram soluções aquosas de carboximetilcelulose
em diferentes concentrações (200-4000 (ppm)). Esses fluidos
foram representados segundo o modelo pseudoplástico, conforme a faixa
de 0,616 ≤ n ≤ 0,927 e 0,051 ≤ K ≤ 0,657 Pa·s n . As medições foram realizadas
em tubulações lisas de vidrio com diâmetro interno de 7,4mm,
17,3mm, 20,7mm e 24,3mm. Os resultados indicaram escoamento turbulento
entre 10 4 ≤ ReMR ≤ 5 · 10 6 . Os autores definiram o coeficiente
de perda de localizada em função do índice de comportamento do escoamento
conforme segue
k f = E1n 2 + E2n + E3
(2.96)
onde os valores das constantes E1, E2 e E3, obtidas experimentalmente,
são apresentadas na Tabela 2.9. Essas correlações sugerem ajustes adequados
devido a que o r 2 minimo foi 0,991.
Destaca-se que o fator de atrito de Fanning foi obtido através do
gráfico de Moody, exclusivo para fluidos newtonianos, mas utilizando
o valor de ReMR. Este procedimento pode apresentar discordância com
valores apresentados por outros autores, devido a que sua aplicação em
fluidos não newtonianos é questionável.