Força de Stokes
Equação
A força de arrasto é definida em função da viscosidade do fluido e da velocidade da esfera pela equação:
$ F_v = b v $ |
Stokes calculou explicitamente a resistência sofrida pela esfera e determinou que a viscosidade é proporcional ao raio da esfera e à sua velocidade, resultando na seguinte equação:
$ F_v =6 \pi \eta r v $ |
ID:(4871, 0)
Lei de Darcy e resistência hidráulica
Equação
Darcy reescreve a equação de Hagen Poiseuille de modo que la diferença de pressão ($\Delta p$)6273 seja igual a la resistência hidráulica ($R_h$)5424 vezes o fluxo de volume ($J_V$)5448:
$ \Delta p = R_h J_V $ |
O fluxo de volume ($J_V$)5448 pode ser calculado a partir de la condutância hidráulica ($G_h$)10124 e la diferença de pressão ($\Delta p$)6273 usando a seguinte equação:
$ J_V = G_h \Delta p $ |
Além disso, usando a relação para la resistência hidráulica ($R_h$)5424:
$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$ |
obtém-se o resultado:
$ \Delta p = R_h J_V $ |
ID:(3179, 0)
Resistência hidráulica de um tubo
Equação
Como la resistência hidráulica ($R_h$)5424 é igual ao inverso de la condutância hidráulica ($G_h$)10124, ele pode ser calculado a partir da expressão deste último. Dessa forma, podemos identificar parâmetros relacionados à geometria (o comprimento do tubo ($\Delta L$)5430 e o raio do tubo ($R$)5417) e ao tipo de líquido (la viscosidade ($\eta$)5422), que podem ser denominados coletivamente como uma resistência hidráulica ($R_h$)5424,1:
$ R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}$ |
Uma vez que la resistência hidráulica ($R_h$)5424 é igual a la condutância hidráulica ($G_h$)10124 conforme a seguinte equação:
$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$ |
e uma vez que la condutância hidráulica ($G_h$)10124 é expresso em termos de la viscosidade ($\eta$)5422, o raio do tubo ($R$)5417 e o comprimento do tubo ($\Delta L$)5430 da seguinte forma:
$ G_h =\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta | \Delta L | }$ |
podemos concluir que:
$ R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}$ |
ID:(3629, 0)