SISTEMA DE COMBATE A INCÊNDIO ATRAVÉS DE ACIONAMENTO PNEUMÁTICO

...

Onde:

Q = vazão

= volume [pic 3]

t = tempo

V = velocidade(m/s)

A = Área da tubulação(m²)

Equação de Bernoulli – A equação de Bernoulli é utilizada para descrever o comportamento dos fluidos em movimento no interior de um tubo. Ela recebe esse nome em homenagem a Daniel Bernoulli, matemático suíço que a publicou em 1738. Bernoulli nos diz que em um sistema ocorre a conservação de energia, sendo assim a energia interna, a energia cinética e a energia gravitacional é constante, demonstrando isto matematicamente temos:

= [pic 4][pic 5]

Sendo:[pic 6][pic 7]

[pic 8]

[pic 9][pic 10]

[pic 11][pic 12]

Logo a energia que entra (1) é igual da energia que sai (2).

Quando consideramos a rugosidade provocada pela tubulação, temos uma nova situação, ao qual é necessário cria uma força contrária no fluxo do fluido, sendo uma força de atrito, dificultando o movimento do fluido.Com esta dificuldade as vezes é necessário adicionar uma turbina ou uma bomba afim de equilibrar as perdas de carga ocorridas no sistema.Com isto temos uma nova fórmula para equação de Bernoulli em situações reais (com perda de carga):

= [pic 13][pic 14]

Onde:= energia provocada por máquinas (turbina/bomba); = energia perdida por perda de carga.[pic 15][pic 16]

Perda de carga - Tendo as tubulações viscosidade, temos uma força de atrito atuando no sistema ao qual é considerada as perdas de carga no caminho do fluido, através da formula geral de Darcy Weisbach (1845):

[pic 17]

Onde:

hf=perda de carga

f = fator de atrito ( laminar ou turbulento)

k= coeficiente de somatório de perda de carga das singularidades

L= comprimento do tubo(m)

D=diâmetro do tubo (m)

v=velocidade ( m/s)

g=aceleração da gravidade (m/s²)

A perda de singularidades de carga é um valor tabelado que se difere de acordo com a peça conforme a tabela abaixo:

Tabela 1:Peças e suas respectivas perdas de carga em um sistema

[pic 18]

A cada peça presente no sistema se soma o seu coeficiente de perda.

O fator de atrito pode se diferenciar de acordo com o regime do fluido, podendo ele ser laminar ou turbulento:

•Laminar – No regime laminar há um fluxo constante do fluxo com um agitamento mínimo das camadas do fluido.

Sendo a equação do fator de atrito para regime laminar:

= 64 / Re[pic 19]

Onde:

F = fator de atrito laminar;

Re = Número de Reynolds.

O Número de Reynolds define se um fluido está em regime laminar ou turbulento, e é possível descobri-lo através da equação:

[pic 20]

Onde:

= Massa especifica do fluido [pic 21]

V = velocidade do fluido

D = diâmetro do cano

μ = coeficiente de viscosidade

Caso Re seja 2400 o regime é turbulento.

•Turbulento – No regime turbulento o fluxo do fluido é inconstante, desordenado, com partículas curvilíneas.

A equação do fator de atrito para regime tubular é:

[pic 22]

Onde:

f= fator de atrito;

= rugosidade aparente da parede do tubo;[pic 23]

Re =número de Reynolds.

A rugosidade aparente do tubo varia de acordo com o material, os tubos mais comuns seguem na tabela abaixo:

[pic 24][pic 25]

O coeficiente de atrito também pode ser obtido através do ábaco de Moody, que é a representação logarítmica do fator de atrito em função do numero de Reynolds com a viscosidade relativa do tubo.

[pic 26]

[pic 27]

Para determinar o fator de atrito seguindo o diagrama de Moody seguimos a linha correspondente a rugosidade e a seguimos ate onde está o número de Reynolds já calculado, onde a linha parar verificamos o coeficiente de atrito correspondente.

Com base nestas informações podemos montar qualquer sistema de incêndio, independente do caminho aos quais os tubos passam. Pois sabemos que há uma