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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.

>Modelo

ID:(1467, 0)



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.

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$\Delta L_k$
DL_k
Comprimento do tubo k
m
$G_{hk}$
G_hk
Condutância hidráulica em uma rede
m^4s/kg
$G_{pt}$
G_pt
Condutância hidráulica total paralela
m^4s/kg
$J_V$
J_V
Fluxo de volume
m^3/s
$J_{Vk}$
J_Vk
Fluxo de volume em uma rede
m^3/s
$J_{Vt}$
J_Vt
Fluxo de volume total
m^3/s
$R_k$
R_k
Raio do cilindro k
m
$R_{hk}$
R_hk
Résistance hydraulique dans un réseau
kg/m^4s
$R_h$
R_h
Resistência hidráulica
kg/m^4s
$R_{pt}$
R_pt
Resistência hidráulica total em paralelo
kg/m^4s
$\eta$
eta
Viscosidade
Pa s

Cálculos


Primeiro, selecione a equação:   para ,  depois, selecione a variável:   para 

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

 Variáve   Dado   Calcular   Objetivo :   Equação   A ser usado



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:

equation=14471

Al m disso, usando a rela o para la resistência hidráulica ($R_h$):

equation=15092

obt m-se o resultado:

equation

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:

equation=14471

Al m disso, usando a rela o para la resistência hidráulica ($R_h$):

equation=15092

obt m-se o resultado:

equation

Uma vez que la resistência hidráulica ($R_h$) igual a la condutância hidráulica ($G_h$) conforme a seguinte equa o:

equation=15092

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:

equation=15102

podemos concluir que:

equation

Com o fluxo total ($J_{Vt}$) sendo igual a o fluxo de volume em uma rede ($J_{Vk}$):

equation=4376

e com la diferença de pressão ($\Delta p$) e la condutância hidráulica em uma rede ($G_{hk}$), juntamente com a equa o

equation=14471,2

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

equation.

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 ($\Delta p$):

equation=3178

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:

equation=15102

para obter:

equation

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 ($\Delta p$):

equation=3178

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:

equation=15102

para obter:

equation


Exemplos


mechanisms

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:

equation=3629,0

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:

equation=3179,2

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:

equation=4376

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:

equation=3181

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.

image

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

equation=3181

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

equation=15092,2

leva ao fato de que la condutância hidráulica total paralela ($G_{pt}$) pode ser calculado com

equation=3634

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:

equation=3629,0

Esses valores s o ent o somados para obter la resistência hidráulica total em série ($R_{st}$):

equation=3181,0

Com esse resultado, poss vel calcular ERROR:6673 para la resistência hidráulica total em paralelo ($R_{pt}$) usando:

equation=3179,3

Uma vez determinado ERROR:6673, o fluxo de volume em uma rede ($J_{Vk}$) calculado por meio de:

equation=3179,4

Para o caso de tr s resist ncias, os c lculos podem ser visualizados no seguinte gr fico:

image


model

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:

kyon

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:

kyon

Com o raio do tubo ($R$), la viscosidade ($\eta$) e o comprimento do tubo ($\Delta L$) temos que uma condutância hidráulica ($G_h$) :

kyon

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 ($J_{Vk}$):

kyon.

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:

kyon

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:

kyon

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 ($R_h$):

kyon

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 ($J_V$):

kyon

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 ($J_V$):

kyon


>Modelo

ID:(1467, 0)



Mecanismos

Definição


ID:(15726, 0)



Condutância hidráulica dos elementos em paralelo

Imagem

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



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 equação



para cada elemento, chegamos à conclusão 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

ID:(12800, 0)



Resistência hidráulica de elementos em paralelo

Nota

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



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 equação



leva a la resistência hidráulica total em paralelo ($R_{pt}$) via

ID:(11068, 0)



Processo para adição de resistências hidráulicas em paralelo

Citar

Primeiramente, calculam-se os valores de la résistance hydraulique dans un réseau ($R_{hk}$) utilizando as variáveis la viscosidade ($\eta$), o raio do cilindro k ($R_k$) e o comprimento do tubo k ($\Delta L_k$) através da seguinte equação:



Esses valores são então somados para obter la resistência hidráulica total em série ($R_{st}$):



Com esse resultado, é possível 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 ($J_{Vk}$) é calculado por meio de:



Para o caso de três resistências, os cálculos podem ser visualizados no seguinte gráfico:

ID:(11070, 0)



Modelo

Exercício


ID:(15731, 0)