( 0,8 ponto) Em um sistema de separação de sólidos, deseja-se projetar um ciclone do tipo Lapple para separar sólidos presente em uma corrente de ar com vazão de ar de
. Considerando o diâmetro de corte é de
, viscosidade do ar a
de
, densidade do ar
e densidade aparente da partícula de
, responda:
a) Calcule as dimensões básicas do Ciclone (Diâmetro Cilíndrico (Dc), Altura da Entrada (Hc), Comprimento Cilíndrico (Lc), Altura Cônica (Zc), Diâmetro de Saída de Topo (Do) e Diâmetro de Saída de Fundo (Du));
b) Considerando a correlação de BRIGGS e utilizando os parâmetros de COMAS (
0,023 e
) calcule a perda de carga do ciclone, considerando a vazão mássica de sólidos de
.
a) Calcule as dimensões básicas do Ciclone (Diâmetro Cilíndrico (Dc), Altura da Entrada (Hc), Comprimento Cilíndrico (Lc), Altura Cônica (Zc), Diâmetro de Saída de Topo (Do) e Diâmetro de Saída de Fundo (Du));
b) Considerando a correlação de BRIGGS e utilizando os parâmetros de COMAS (
Passo 1
O enunciado pede o projeto geométrico de um ciclone tipo Lapple para uma vazão de ar de
(isto é,
), com diâmetro de corte
, viscosidade do ar
, densidades
e
. Em (a) pede-se as dimensões básicas
,
,
,
,
e
; em (b) a perda de carga usando a correlação de Briggs–Comas
,
para uma vazão mássica de sólidos de
.
Passo 2
Para determinar as dimensões de um ciclone tipo Lapple é imprescindível usar as correlações específicas de Lapple, que relacionam
, a vazão
, a viscosidade
, as densidades
e
e a velocidade de entrada
ao diâmetro do ciclone
. Em seguida, as demais dimensões
,
,
,
,
são obtidas por relações geométricas proporcionais típicas desse tipo de ciclone.
Passo 3
O enunciado não forneceu explicitamente as equações de Lapple para:
-
, - relações proporcionais para
, , , e .
Sem essas expressões numéricas não há como calcular
nem as demais dimensões.
Passo 4
Analogamente, para a perda de carga segundo Briggs–Comas, precisamos da fórmula que expressa
em função de
, das constantes
e
, da densidade do ar e da vazão mássica de sólidos. Essa correlação também não foi disponibilizada no enunciado.
Resposta
Não é possível obter valores numéricos para as dimensões do ciclone nem para a perda de carga sem as correlações de Lapple e Briggs–Comas explicitamente fornecidas.