Elementos hidráulicos paralelos
Storyboard 
Quando os elementos hidráulicos estão conectados em paralelo, o fluxo é distribuído entre eles, enquanto a queda de pressão é a mesma para todos. A soma dos fluxos individuais resulta no fluxo total e, portanto, a resistência hidráulica total é igual ao inverso da soma dos inversos das resistências hidráulicas individuais. Por outro lado, as condutividades hidráulicas são somadas diretamente.
ID:(1467, 0)
Elementos hidráulicos paralelos
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Quando os elementos hidráulicos estão conectados em paralelo, o fluxo é distribuído entre eles, enquanto a queda de pressão é a mesma para todos. A soma dos fluxos individuais resulta no fluxo total e, portanto, a resistência hidráulica total é igual ao inverso da soma dos inversos das resistências hidráulicas individuais. Por outro lado, as condutividades hidráulicas são somadas diretamente.
Variáveis
Cálculos
Cálculos
Equações
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 equa o:
Al m disso, usando a rela o para la resistência hidráulica ($R_h$):
obt m-se o resultado:
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 equa o:
Al m disso, usando a rela o para la resistência hidráulica ($R_h$):
obt m-se o resultado:
La condutância hidráulica total paralela ($G_{pt}$) juntamente com la condutância hidráulica em uma rede ($G_{hk}$) em
e, com la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$) e a equa o
leva a la resistência hidráulica total em paralelo ($R_{pt}$) via
Uma vez que la resistência hidráulica ($R_h$) igual a la condutância hidráulica ($G_h$) conforme a seguinte equa o:
e uma vez que la condutância hidráulica ($G_h$) expresso em termos de la viscosidade ($\eta$), o raio do tubo ($R$) e o comprimento do tubo ($\Delta L$) da seguinte forma:
podemos concluir que:
Com o fluxo total ($J_{Vt}$) sendo igual a o fluxo de volume em uma rede ($J_{Vk}$):
e com la diferença de pressão ($\Delta p$) e la condutância hidráulica em uma rede ($G_{hk}$), juntamente com a equa o
para cada elemento, chegamos conclus o de que, com la condutância hidráulica total paralela ($G_{pt}$),
$J_{Vt}=\displaystyle\sum_k J_{Vk} = \displaystyle\sum_k G_{hk}\Delta p = G_{pt}\Delta p$
temos
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 ($\Delta p$):
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:
para obter:
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 ($\Delta p$):
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:
para obter:
Exemplos
Uma forma eficiente de modelar um tubo com se es transversais vari veis dividi-lo em se es com raios constantes e, em seguida, somar as resist ncias hidr ulicas em s rie. Suponhamos que temos uma s rie de elementos la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$), cuja resist ncia depende de la viscosidade ($\eta$), o raio do cilindro k ($R_k$) e o comprimento do tubo k ($\Delta L_k$), de acordo com a seguinte equa o:
Em cada elemento, consideramos uma diferença de pressão em uma rede ($\Delta p_k$) juntamente com la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$) e a taxa de fluxo volum trico o fluxo de volume ($J_V$), aplicando a lei de Darcy:
A resist ncia total do sistema, o fluxo de volume total ($J_{Vt}$), ser a soma das resist ncias hidr ulicas individuais ERROR:10133,0 de cada se o:
Portanto, temos:
$J_{Vt}=\displaystyle\sum_k \Delta J_{Vk}=\displaystyle\sum_k \displaystyle\frac{\Delta p_k}{R_{hk}}=\left(\displaystyle\sum_k \displaystyle\frac{1}{R_{hk}}\right)\Delta p\equiv \displaystyle\frac{1}{R_{pt}}J_V$
Assim, o sistema pode ser modelado como um nico conduto com uma resist ncia hidr ulica total calculada pela soma das componentes individuais:
No caso de uma soma em que os elementos est o conectados em s rie, a condut ncia hidr ulica total do sistema calculada somando as condut ncias hidr ulicas individuais de cada elemento.
la resistência hidráulica total em paralelo ($R_{pt}$), juntamente com la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$), em
e juntamente com la condutância hidráulica em uma rede ($G_{hk}$) e a equa o
leva ao fato de que la condutância hidráulica total paralela ($G_{pt}$) pode ser calculado com
Primeiramente, calculam-se os valores de la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$) utilizando as vari veis la viscosidade ($\eta$), o raio do cilindro k ($R_k$) e o comprimento do tubo k ($\Delta L_k$) atrav s da seguinte equa o:
Esses valores s o ent o somados para obter la resistência hidráulica total em série ($R_{st}$):
Com esse resultado, poss vel calcular ERROR:6673 para la resistência hidráulica total em paralelo ($R_{pt}$) usando:
Uma vez determinado ERROR:6673, o fluxo de volume em uma rede ($J_{Vk}$) calculado por meio de:
Para o caso de tr s resist ncias, os c lculos podem ser visualizados no seguinte gr fico:
Com a introdu o de la condutância hidráulica ($G_h$), podemos reescrever a equa o de Hagen-Poiseuille com la diferença de pressão ($\Delta p$) e o fluxo de volume ($J_V$) usando a seguinte equa o:
Com a introdu o de la condutância hidráulica ($G_h$), podemos reescrever a equa o de Hagen-Poiseuille com la diferença de pressão ($\Delta p$) e o fluxo de volume ($J_V$) usando a seguinte equa o:
Com o raio do tubo ($R$), la viscosidade ($\eta$) e o comprimento do tubo ($\Delta L$) temos que uma condutância hidráulica ($G_h$) :
A soma das camadas de solo em paralelo, representada por o fluxo total ($J_{Vt}$), igual soma de o fluxo de volume em uma rede ($J_{Vk}$):
La condutância hidráulica total paralela ($G_{pt}$) calculado com a soma de la condutância hidráulica em uma rede ($G_{hk}$):
No contexto da resist ncia el trica, existe o seu inverso, conhecido como a condut ncia el trica. Da mesma forma, o que seria la condutância hidráulica ($G_h$) pode ser definido em termos de la resistência hidráulica ($R_h$) atrav s da express o:
No contexto da resist ncia el trica, existe o seu inverso, conhecido como a condut ncia el trica. Da mesma forma, o que seria la condutância hidráulica ($G_h$) pode ser definido em termos de la resistência hidráulica ($R_h$) atrav s da express o:
Como la resistência hidráulica ($R_h$) igual ao inverso de la condutância hidráulica ($G_h$), ele pode ser calculado a partir da express o deste ltimo. Dessa forma, podemos identificar par metros relacionados geometria (o comprimento do tubo ($\Delta L$) e o raio do tubo ($R$)) e ao tipo de l quido (la viscosidade ($\eta$)), que podem ser denominados coletivamente como uma resistência hidráulica ($R_h$):
La resistência hidráulica total em paralelo ($R_{pt}$) pode ser calculado como o inverso da soma de la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$):
Darcy reescreve a equa o 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 ($J_V$):
Darcy reescreve a equa o 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 ($J_V$):
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