Calcule as eficiências de coleta para partículas com diâmetros iguais a
, 80 , 100 e
, através do uso de uma câmara gravitacional com as seguintes dimensões:
, e velocidade do ar igual a
. Considere que a viscosidade do ar é
e que as partículas contidas neste ar tem massa específica igual a
.
Passo 1
Temos uma câmara de sedimentação gravitacional de comprimento
,m, altura
,m e velocidade do ar uniforme
,m/s. Queremos a eficiência de coleta
para partículas de diâmetros
,
m, sabendo que a viscosidade do ar é
,kg/(
) e a densidade das partículas é
,kg/
.
Passo 2
Em regime de Stokes (partículas pequenas, fluxo laminar), a velocidade de assentamento
de uma partícula esférica é dada por
onde
,kg/
é a densidade do ar e
,m/
é a aceleração da gravidade.
Passo 3
Conversonos os diâmetros para metros e definimos a constante
Logo
, com
em metros.
Passo 4
Calculamos
para cada diâmetro
(em metros):
d (m) = .
Aplicando , obtemos (em m/s):
d (m) =
Aplicando
Passo 5
A fração de partículas removidas pela sedimentação é
Como
,s, define-se o parâmetro
Então
Passo 6
Substituindo cada
em
, obtemos:
Resposta
As eficiências de coleta são aproximadamente:
Para ,
m:
(0,03 %)
Para ,
m:
(2,98 %)
Para ,
m:
(11,4 %)
Para ,
m:
(53,1 %)
Para ,
m:
(85,6 %)
Para ,
m:
(95,2 %)
Para ,
m:
(98,7 %)
Para
Para
Para
Para
Para
Para
Para