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Uma série de exercícios práticos relacionados à disciplina de operações unitárias, com foco em decantação, elutriação e ciclonagem. Os exercícios abordam conceitos importantes como cálculo da velocidade terminal de decantação, coeficiente de arraste e número de reynolds, além de análise de desempenho de ciclones. O material é útil para estudantes de cursos de engenharia de alimentos e áreas afins.
Tipologia: Exercícios
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Universidade Federal do Rio Grande – FURG Escola de Química e Alimentos – EQA Programa de Ciência e Tecnologia de Alimentos (PPG-ECA) EA211E – Operações Unitárias - 2ºsem/ Professor: Luiz Antonio de Almeida Pinto ENTREGA: 08/ Grupos: Grupo Alunos 01 Laura e Maria 02 Lucio e Ricardo 03 Nayguel e Marcelo 04 Ana Flávia, Rodrigo e Neidy
Grupos 1 – 2 – Exercício 1) Considere a distribuição granulométrica abaixo de uma amostra de farinha trigo. Calcule o diâmetro de Sauter e compare-o ao diâmetro obtido graficamente. Qual modelo melhor se ajusta aos valores obtidos experimentalmente, GGS ou RRB? Justifique. Calcule também o diâmetro médio para cada modelo. Tyler massa retida (g) 10 --- 12 18 16 25 24 62 32 86 42 91 60 70 80 47 115 44 200 17 fundo --- massa total 460 Grupos 3 – 4 – Exercício 2) Considere a distribuição granulométrica abaixo. Calcule o diâmetro de Sauter e compare-o ao diâmetro obtido graficamente. Qual modelo melhor se ajusta aos valores obtidos experimentalmente (GGS ou RRB)? Justifique. Calcule também o diâmetro médio por cada modelo. Tyler Fração retida (%) 14 2, 20 3, 28 22, 35 26, 48 18, 65 12, 100 7, 150 6, 200 2, fundo ---
Grupos 1 – 2 - Exercício 1) Deseja-se decantar esferas de vidro de diâmetro 155 μm suspensas em água a 30°C e 1 atm de pressão. A massa específica do vidro é 2467 kg/m^3. Calcule a velocidade terminal de decantação das esferas de vidro, o coeficiente de arraste e o número de Reynolds, pelo método de Coelho e Massarani, pela Lei de Stokes e pelo método de Newton. Grupos 3 – 4 Exercício 2) Deseja-se decantar esferas de vidro de diâmetro 3 mm suspensas em água a 30°C e 1 atm de pressão. A massa específica do vidro é 2467 kg/m^3. Calcule a velocidade terminal de decantação das esferas de vidro, o coeficiente de arraste e o número de Reynolds, pelo método de Coelho e Massarani, pela Lei de Stokes e pelo método de Newton.
Grupos 1 – 2 – Exercício 1) O ferro-velho "Dois Irmãos" da Pavuna dispõe de um conjunto de 3 ciclones em paralelo na configuração Lapple, estado de conservação razoável. O diâmetro dos ciclones é 20 pol. Estimar: a) A capacidade do conjunto para a velocidade de entrada do ar em cada ciclone de u = 15 m/s; b) O diâmetro da partícula que é coletada com eficiência de 95%; c) A potência do soprador a ser usado na operação. Considerar que o gás tenha as propriedades físicas do ar a 200ºC e 1 atm e que as partículas sólidas tenham densidade 3 g/cm^3. Grupos 3 – 4 – Exercício 2) Deseja-se avaliar o desempenho de dois ciclones em paralelo, ambos do tipo Lapple de diâmetro igual a 0,64 m, para operar com uma vazão total de 90 m^3 /min com ar (massa específica de 1,026 10 -3^ g/cm^3 e viscosidade cinemática de 0. cm^2 /s), carregado com partículas de massa específica de 2,34 g/cm^3 e vazão mássica de 40 g/s. Obtenha os valores da eficiência global de coleta e da potência do soprador (que apresenta eficiência do motor de 50%). A distribuição granulométrica do material particulado que alimenta o sistema é dada pelo modelo de RRB, abaixo:
