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Elementos hidráulicos em série (3)

Storyboard

Quando os elementos hidráulicos são conectados em série, o fluxo permanece constante, mas cada elemento hidráulico sofre uma queda de pressão. A soma dessas quedas de pressão é igual à queda total, e, portanto, a resistência hidráulica total é igual à soma de todas as resistências hidráulicas individuais. Por outro lado, o inverso da condutividade hidráulica total é igual à soma dos inversos das condutividades hidráulicas.

>Modelo

ID:(2107, 0)



Condutividade hidráulica em série (3)

Conceito

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No caso de uma soma em que os elementos estão conectados em série, a resistência hidráulica total do sistema é calculada somando as resistências individuais de cada elemento.



Uma maneira de modelar um tubo com seção variável é dividí-lo em seções de raio constante e, em seguida, somar as resistências hidráulicas em série. Suponhamos que temos uma série de la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$), que depende de la viscosidade ($\eta$), o raio do cilindro k ($R_k$) e o comprimento do tubo k ($\Delta L_k$) através da seguinte equação:

$ R_h =\displaystyle\frac{8 \eta | \Delta L | }{ \pi R ^4}$



Em cada segmento, haverá Uma diferença de pressão em uma rede ($\Delta p_k$) com la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$) e o fluxo de volume ($J_V$) aos quais a Lei de Darcy é aplicada:

$ \Delta p = R_{h2} J_V $



la diferença total de pressão ($\Delta p_t$) será igual à soma das diferença de pressão em uma rede ($\Delta p_k$) individuais:

$ \Delta p_t =\displaystyle\sum_k \Delta p_k $



portanto,

$\Delta p_t=\displaystyle\sum_k \Delta p_k=\displaystyle\sum_k (R_{hk}J_V)=\left(\displaystyle\sum_k R_{hk}\right)J_V\equiv R_{st}J_V$



Assim, o sistema pode ser modelado como um único conduto com a resistência hidráulica calculada como a soma dos componentes individuais:

$ R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk} $

ID:(15954, 0)



Condutância hidráulica de elementos em série (3)

Conceito

>Top


No caso de uma soma em que os elementos estão conectados em série, a condutância hidráulica total do sistema é calculada somando as condutâncias hidráulicas individuais de cada elemento.



la resistência hidráulica total em série ($R_{st}$), juntamente com la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$), em

$ R_{st} =\displaystyle\sum_k R_{hk} $



e juntamente com la condutância hidráulica em uma rede ($G_{hk}$) e a equação

$ R_{h2} = \displaystyle\frac{1}{ G_{h2} }$



leva ao fato de que la condutância Hidráulica Série Total ($G_{st}$) pode ser calculado com

$\displaystyle\frac{1}{ G_{st} }=\displaystyle\sum_k\displaystyle\frac{1}{ G_{hk} }$

ID:(15952, 0)



Lei de Darcy e resistência hidráulica (1)

Equação

>Top, >Modelo


Darcy reescreve a equação de Hagen Poiseuille de modo que la diferença de pressão ($\Delta p$) seja igual a la resistência hidráulica ($R_h$) vezes o fluxo de volume ($J_V$):

$ \Delta p = R_{h1} J_V $

$ \Delta p = R_h J_V $

$J_V$
Fluxo de volume
$m^3/s$
5448
$R_h$
$R_{h1}$
Resistência hidráulica 1
$kg/m^4s$
5425

O fluxo de volume ($J_V$) pode ser calculado a partir de la condutância hidráulica ($G_h$) e la diferença de pressão ($\Delta p$) usando a seguinte equação:

$ J_V = G_h \Delta p $



Além disso, usando a relação para la resistência hidráulica ($R_h$):

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$



obtém-se o resultado:

$ \Delta p = R_h J_V $

ID:(3179, 1)



Lei de Darcy e resistência hidráulica (2)

Equação

>Top, >Modelo


Darcy reescreve a equação de Hagen Poiseuille de modo que la diferença de pressão ($\Delta p$) seja igual a la resistência hidráulica ($R_h$) vezes o fluxo de volume ($J_V$):

$ \Delta p = R_{h2} J_V $

$ \Delta p = R_h J_V $

$J_V$
Fluxo de volume
$m^3/s$
5448
$R_h$
$R_{h2}$
Resistência hidráulica 2
$kg/m^4s$
5426

O fluxo de volume ($J_V$) pode ser calculado a partir de la condutância hidráulica ($G_h$) e la diferença de pressão ($\Delta p$) usando a seguinte equação:

$ J_V = G_h \Delta p $



Além disso, usando a relação para la resistência hidráulica ($R_h$):

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$



obtém-se o resultado:

$ \Delta p = R_h J_V $

ID:(3179, 2)



Lei de Darcy e resistência hidráulica (3)

Equação

>Top, >Modelo


Darcy reescreve a equação de Hagen Poiseuille de modo que la diferença de pressão ($\Delta p$) seja igual a la resistência hidráulica ($R_h$) vezes o fluxo de volume ($J_V$):

$ \Delta p = R_{h3} J_V $

$ \Delta p = R_h J_V $

$J_V$
Fluxo de volume
$m^3/s$
5448
$R_h$
$R_{h3}$
Resistência hidráulica 3
$kg/m^4s$
5427

O fluxo de volume ($J_V$) pode ser calculado a partir de la condutância hidráulica ($G_h$) e la diferença de pressão ($\Delta p$) usando a seguinte equação:

$ J_V = G_h \Delta p $



Além disso, usando a relação para la resistência hidráulica ($R_h$):

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$



obtém-se o resultado:

$ \Delta p = R_h J_V $

ID:(3179, 3)



Lei de Darcy e resistência hidráulica (4)

Equação

>Top, >Modelo


Darcy reescreve a equação de Hagen Poiseuille de modo que la diferença de pressão ($\Delta p$) seja igual a la resistência hidráulica ($R_h$) vezes o fluxo de volume ($J_V$):

$ \Delta p = R_{st} J_V $

$ \Delta p = R_h J_V $

$J_V$
Fluxo de volume
$m^3/s$
5448
$R_h$
$R_{st}$
Resistência hidráulica total em série
$kg/m^4s$
5428

O fluxo de volume ($J_V$) pode ser calculado a partir de la condutância hidráulica ($G_h$) e la diferença de pressão ($\Delta p$) usando a seguinte equação:

$ J_V = G_h \Delta p $



Além disso, usando a relação para la resistência hidráulica ($R_h$):

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$



obtém-se o resultado:

$ \Delta p = R_h J_V $

ID:(3179, 4)



Lei de Darcy e condutância hidráulica (1)

Equação

>Top, >Modelo


Com a introdução de la condutância hidráulica ($G_h$), podemos reescrever a equação de Hagen-Poiseuille com la diferença de pressão ($\Delta p$) e o fluxo de volume ($J_V$) usando a seguinte equação:

$ J_V = G_{h1} \Delta p $

$ J_V = G_h \Delta p $

$G_h$
$G_{h1}$
Condutância hidráulica 1
$m^4s/kg$
10456
$J_V$
Fluxo de volume
$m^3/s$
5448

Se observarmos a lei de Hagen-Poiseuille, que nos permite calcular o fluxo de volume ($J_V$) a partir de o raio do tubo ($R$), la viscosidade ($\eta$), o comprimento do tubo ($\Delta L$) e la diferença de pressão ($\Delta p$):

$ J_V =-\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta L }$



podemos introduzir la condutância hidráulica ($G_h$), definido em termos de o comprimento do tubo ($\Delta L$), o raio do tubo ($R$) e la viscosidade ($\eta$), da seguinte forma:

$ G_h =\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta | \Delta L | }$



para obter:

$ J_V = G_h \Delta p $

ID:(14471, 1)



Lei de Darcy e condutância hidráulica (2)

Equação

>Top, >Modelo


Com a introdução de la condutância hidráulica ($G_h$), podemos reescrever a equação de Hagen-Poiseuille com la diferença de pressão ($\Delta p$) e o fluxo de volume ($J_V$) usando a seguinte equação:

$ J_V = G_{h2} \Delta p $

$ J_V = G_h \Delta p $

$G_h$
$G_{h2}$
Condutância hidráulica 2
$m^4s/kg$
10457
$J_V$
Fluxo de volume
$m^3/s$
5448

Se observarmos a lei de Hagen-Poiseuille, que nos permite calcular o fluxo de volume ($J_V$) a partir de o raio do tubo ($R$), la viscosidade ($\eta$), o comprimento do tubo ($\Delta L$) e la diferença de pressão ($\Delta p$):

$ J_V =-\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta L }$



podemos introduzir la condutância hidráulica ($G_h$), definido em termos de o comprimento do tubo ($\Delta L$), o raio do tubo ($R$) e la viscosidade ($\eta$), da seguinte forma:

$ G_h =\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta | \Delta L | }$



para obter:

$ J_V = G_h \Delta p $

ID:(14471, 2)



Lei de Darcy e condutância hidráulica (3)

Equação

>Top, >Modelo


Com a introdução de la condutância hidráulica ($G_h$), podemos reescrever a equação de Hagen-Poiseuille com la diferença de pressão ($\Delta p$) e o fluxo de volume ($J_V$) usando a seguinte equação:

$ J_V = G_{h3} \Delta p $

$ J_V = G_h \Delta p $

$G_h$
$G_{h3}$
Condutância hidráulica 3
$m^4s/kg$
10458
$J_V$
Fluxo de volume
$m^3/s$
5448

Se observarmos a lei de Hagen-Poiseuille, que nos permite calcular o fluxo de volume ($J_V$) a partir de o raio do tubo ($R$), la viscosidade ($\eta$), o comprimento do tubo ($\Delta L$) e la diferença de pressão ($\Delta p$):

$ J_V =-\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta L }$



podemos introduzir la condutância hidráulica ($G_h$), definido em termos de o comprimento do tubo ($\Delta L$), o raio do tubo ($R$) e la viscosidade ($\eta$), da seguinte forma:

$ G_h =\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta | \Delta L | }$



para obter:

$ J_V = G_h \Delta p $

ID:(14471, 3)



Lei de Darcy e condutância hidráulica (4)

Equação

>Top, >Modelo


Com a introdução de la condutância hidráulica ($G_h$), podemos reescrever a equação de Hagen-Poiseuille com la diferença de pressão ($\Delta p$) e o fluxo de volume ($J_V$) usando a seguinte equação:

$ J_V = G_{st} \Delta p $

$ J_V = G_h \Delta p $

$G_h$
$G_{st}$
Condutância Hidráulica Série Total
$m^4s/kg$
10135
$J_V$
Fluxo de volume
$m^3/s$
5448

Se observarmos a lei de Hagen-Poiseuille, que nos permite calcular o fluxo de volume ($J_V$) a partir de o raio do tubo ($R$), la viscosidade ($\eta$), o comprimento do tubo ($\Delta L$) e la diferença de pressão ($\Delta p$):

$ J_V =-\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta L }$



podemos introduzir la condutância hidráulica ($G_h$), definido em termos de o comprimento do tubo ($\Delta L$), o raio do tubo ($R$) e la viscosidade ($\eta$), da seguinte forma:

$ G_h =\displaystyle\frac{ \pi R ^4}{8 \eta | \Delta L | }$



para obter:

$ J_V = G_h \Delta p $

ID:(14471, 4)



Condutância hidráulica (1)

Equação

>Top, >Modelo


No contexto da resistência elétrica, existe o seu inverso, conhecido como a condutância elétrica. Da mesma forma, o que seria la condutância hidráulica ($G_h$) pode ser definido em termos de la resistência hidráulica ($R_h$) através da expressão:

$ R_{h1} = \displaystyle\frac{1}{ G_{h1} }$

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$

$G_h$
$G_{h1}$
Condutância hidráulica 1
$m^4s/kg$
10456
$R_h$
$R_{h1}$
Resistência hidráulica 1
$kg/m^4s$
5425

ID:(15092, 1)



Condutância hidráulica (2)

Equação

>Top, >Modelo


No contexto da resistência elétrica, existe o seu inverso, conhecido como a condutância elétrica. Da mesma forma, o que seria la condutância hidráulica ($G_h$) pode ser definido em termos de la resistência hidráulica ($R_h$) através da expressão:

$ R_{h2} = \displaystyle\frac{1}{ G_{h2} }$

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$

$G_h$
$G_{h2}$
Condutância hidráulica 2
$m^4s/kg$
10457
$R_h$
$R_{h2}$
Resistência hidráulica 2
$kg/m^4s$
5426

ID:(15092, 2)



Condutância hidráulica (3)

Equação

>Top, >Modelo


No contexto da resistência elétrica, existe o seu inverso, conhecido como a condutância elétrica. Da mesma forma, o que seria la condutância hidráulica ($G_h$) pode ser definido em termos de la resistência hidráulica ($R_h$) através da expressão:

$ R_{h3} = \displaystyle\frac{1}{ G_{h3} }$

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$

$G_h$
$G_{h3}$
Condutância hidráulica 3
$m^4s/kg$
10458
$R_h$
$R_{h3}$
Resistência hidráulica 3
$kg/m^4s$
5427

ID:(15092, 3)



Condutância hidráulica (4)

Equação

>Top, >Modelo


No contexto da resistência elétrica, existe o seu inverso, conhecido como a condutância elétrica. Da mesma forma, o que seria la condutância hidráulica ($G_h$) pode ser definido em termos de la resistência hidráulica ($R_h$) através da expressão:

$ R_{st} = \displaystyle\frac{1}{ G_{st} }$

$ R_h = \displaystyle\frac{1}{ G_h }$

$G_h$
$G_{st}$
Condutância Hidráulica Série Total
$m^4s/kg$
10135
$R_h$
$R_{st}$
Resistência hidráulica total em série
$kg/m^4s$
5428

ID:(15092, 4)



Soma das resistências em série (3)

Equação

>Top, >Modelo


A combinação em série de la resistência hidráulica 1 ($R_{h1}$), la resistência hidráulica 2 ($R_{h2}$) e la resistência hidráulica 3 ($R_{h3}$) resulta em uma soma total de la resistência hidráulica total em série ($R_{st}$):

$ R_{st} = R_{h1} + R_{h2} + R_{h3} $

$R_{h1}$
Resistência hidráulica 1
$kg/m^4s$
5425
$R_{h2}$
Resistência hidráulica 2
$kg/m^4s$
5426
$R_{h3}$
Resistência hidráulica 3
$kg/m^4s$
5427
$R_{st}$
Resistência hidráulica total em série
$kg/m^4s$
5428

ID:(3855, 0)



Diferença de pressão total de resistores em série (3)

Equação

>Top, >Modelo


Em sistemas com resistências hidráulicas em série, a pressão diminui progressivamente à medida que o fluido passa por cada uma delas, e a soma dessas quedas de pressão é igual à diferença de pressão total ao longo de toda a série.

No caso de três resistências em série, la resistência hidráulica 1 ($R_{h1}$), la resistência hidráulica 2 ($R_{h2}$) e la resistência hidráulica 3 ($R_{h3}$), com as respectivas quedas de pressão la diferença de pressão 1 ($\Delta p_1$), la diferença de pressão 2 ($\Delta p_2$) e la diferença de pressão 3 ($\Delta p_3$), a soma dessas quedas é igual à diferença de pressão total la diferença total de pressão ($\Delta p_t$):

$ \Delta p_t = \Delta p_1 + \Delta p_2 + \Delta p_3 $

$\Delta p_1$
Diferença de pressão 1
$Pa$
9841
$\Delta p_2$
Diferença de pressão 2
$Pa$
5820
$\Delta p_3$
Diferença de pressão 3
$Pa$
5447
$\Delta p_t$
Diferença total de pressão
$Pa$
9842

ID:(12799, 0)



Condutância hidráulica paralela (3)

Equação

>Top, >Modelo


A combinação em série de la condutância hidráulica 1 ($G_{h1}$), la condutância hidráulica 2 ($G_{h2}$) e la condutância hidráulica 3 ($G_{h3}$) resulta em uma soma total de la condutância Hidráulica Série Total ($G_{st}$):

$\displaystyle\frac{1}{ G_{st} }=\displaystyle\frac{1}{ G_{h1} }+\displaystyle\frac{1}{ G_{h2} }+\displaystyle\frac{1}{ G_{h3} }$

$G_{h1}$
Condutância hidráulica 1
$m^4s/kg$
10456
$G_{h2}$
Condutância hidráulica 2
$m^4s/kg$
10457
$G_{h3}$
Condutância hidráulica 3
$m^4s/kg$
10458
$G_{st}$
Condutância Hidráulica Série Total
$m^4s/kg$
10135

ID:(3861, 0)