Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/doi/10.4322/2176-1523.1160
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

REOLOGIA APLICADA A SIMULAÇÃO DO FATOR DE ATRITO PARA O ESCOAMENTO CONFINADO DE CAULIM PELOS MODELOS DE CHURCHILL E DE SWAMEE-JAIN

RHEOLOGY APPLIED TO A FRICTION FACTOR SIMULATION FOR CONFINED DISPOSAL OF KAOLIN BY CHURCHILL MODELS AND SWAMEE-JAIN

Silva, André Luis Mileo Ferraioli; Mesquita, Andre Luiz Amarante; Felipe, Augusta Maria Paulain Ferreira; Souza, José Antônio da Silva

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Resumo

Estimar perdas de carga devido à fricção em tubos fechados é uma tarefa importante na solução de muitos problemas práticos nos diferentes ramos da profissão de engenharia. O projeto hidráulico e análise de sistemas de escoamento de suspensão mineral são dois exemplos. Muitos autores consideram os modelos de Churchill e Swamee-Jain promissor para avaliar as perdas de carga devido ao atrito em condutas de tubos fechados. Para investigar o fator de atrito os modelos de Churchill e Swamee-Jain foram avaliados para os dados reológicos referente ao escoamento confinado de suspensão de caulim para tubulação de ferro galvanizado com 0,1 a 1,0 metro de diâmetro em faixa de vazão de 0,002 a 0,6 m3 por segundo. Todos os dois modelos apresentaram boa representação do fator de atrito de forma coerente com baixa discrepância relativa percentual proporcionando estimativa de valores para utilização em projeto e analise de sistemas de escoamento de caulim.

Palavras-chave

 Suspensão de caulim, Reologia, Fator de atrito.

Abstract

Estimating load losses due to friction in closed tubes is an important task in solving many practical problems in various branches of the engineering profession. Hydraulic design and the analysis of mineral suspension flow systems are two examples. Many authors consider the Churchill and Swamee-Jain models to be promising for evaluating losses due to friction in closed pipe conduits. To investigate the friction factor the Churchill and Swamee-Jain models were evaluated in terms of rheological data for the confined flow kaolin suspension galvanized iron pipe with 0.1 to 1.0 meter diameter at a flow range of 0.002 to 0.6 m3 per second. Both models showed a good representation of consistent friction factor with low relative percentage discrepancy providing estimated values for use in the design and analysis of kaolin flow systems.

Keywords

 Kaolin suspension, Rheology, Friction factor.

Referências

1 Porto RM. Hidráulica básica. 2. ed. São Carlos: EESC-USP; 1998.

2 Durand AIA, Segovia GIC, Bárcenas OF, Bravo VAGM. Evaluación de ecuaciones de factor de fricción explícito para tuberías. Educación en la Química. 2014;25:128-134.

3 Winning HK, Coole T. Explicit friction factor accuracy and computational efficiency for turbulent flow in pipes. Flow, Turbulence and Combustion. 2013;90(1):1-27. http://dx.doi.org/10.1007/s10494-012-9419-7.

4 Andrade L, Carvalho A. Análise da equação de Swamee-Jain para cálculo do fator de atrito. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. 2001;5(3):554-557. http://dx.doi.org/10.1590/S1415-43662001000300030.

5 Gomide R. Operações unitárias: fluidos na indústria. São Paulo; 1993. vol. 2.

6 Churchill SW. Friction factor equations spans all fluid flow regimes. Chemical Engineering. 1977;84:91-102.

7 Ellis RC, George DS. Pratical interpretation on theology, annular displacing torces. How to avoid by passing mud during primary cementing. World Oil. 1977:64-9.

8 Hu Y, Liu X. Chemical composition and surface properties of kaolins. Minerals Engineering. 2003;16(11):1279-1284. http://dx.doi.org/10.1016/j.mineng.2003.07.006.

9 Luz AB, Chaves AP. Processo de beneficiamento de caulim com estabilização dos íons ferrosos. Patente PI 9803302. 2000.

10 Herschel WH, Bulkley T. Measurement of consistency as applied to rubber-benzene solutions. Proceedings of the American Society for Testing and Materials. 1926;26(2):621-633.

11 Varela JJ, Gliese R, Petter CO, Peixoto CA. Controle de qualidade no processamento de polpas de caulim utilizando propriedades óticas. Revista Escola de Minas. 2005;58(3):201-206. http://dx.doi.org/10.1590/S0370-44672005000300004.

12. Pettendorfer EPO. Efeito de dispersantes na reologia de polpas de caulim para a indústria de papel [dissertação de mestrado]. Rio de Janeiro: Departamento de Ciência dos Materiais e Metalurgia, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro; 1999.

13 Vlasak P, Chara Z. Laminar and turbulent flow experiments with yield power-law slurries. Powder Technology. 1999;104(3):200-206. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-5910(99)00095-9.

14 Azevedo JM No, Fernandez Y, Fernandez M, Araujo R, Ito AE. Manual de hidráulica. 8. ed. São Paulo: Blücher; 1998. 669 p.

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