ESTUDO DA REDUÇÃO DE ARRASTO INDUZIDO POR POLÍMEROS EM ESCOAMENTOS INTERNOS TURBULENTOS EM DUTOS
Luiz Paulo de Oliveira Queiroz1; Kleiber Lima Bessa2; José Ubiragi de Lima Mendes2; Aneke Allen Medeiros Morais2; Rafael de Carvalho Lima2; Oto Lima de Albuquerque Neto2; Paulo Ricardo de Oliveira Queiroz3
1 IFCE; 2 UFRN; 3 UFERSA
doi:10.20906/CPS/CON-2016-0293
Resumo
Os escoamentos turbulentos e laminares estão presentes em diversas aplicações da engenharia e um dos grandes vilões das perdas energéticas é o atrito superficial. Atualmente, existem diversas pesquisas voltadas para o estudo da redução de arrasto (RA) com o objetivo de desenvolver métodos eficazes para reduzir o atrito. Independentemente das inúmeras pesquisas realizadas até hoje, o fenômeno da RA ainda permanece em estudo não sendo totalmente compreendido. Neste trabalho é estudada a redução de arrasto por indução de polímeros em escoamentos internos turbulentos em dutos. Foi construída uma bancada experimental para realizar a análise da redução do arrasto, a bancada dispõe de basicamente de dois manômetros com um fundo de escala de 8,5 psi, uma bomba periférica de 0,5 hp, um reservatório de acrílico, válvulas e tubos de pvc e está situada no Laboratório de Mecânica dos Fluidos da UFRN. Foram utilizados como aditivos poliméricos o Polietileno glicol 4000, o Polyox WSR N60K, Polyox WSR 301 e o Polyox WSR 205. A justificativa para a escolha destes polímeros é sua vasta aplicação em situações que necessitem de uma maior eficiência energética, como por exemplo a adição de polímeros redutores para o jato utilizado pelo corpo de bombeiros alcançar maiores distâncias. A redução de arrasto induzida por polímeros é investigada a partir da análise de escoamentos turbulentos, com o número de Reynolds numa faixa entre 2x10^4 e 5x10^4. A análise parte do princípio da medição de pressão em dois pontos do escoamento turbulento, em seguida das medições de massa específica e viscosidade das soluções poliméricas e culmina no cálculo de redução do arrasto, o que possibilita analisar a influência da adição de polímeros na redução do arrasto em escoamentos turbulentos. O Polyox WSR N60K, o Polyox WSR 301 e o Polyox WSR 205 apresentaram redução de arrasto com destaque para o Polyox WSR 301 que apresentou maior redução dentre dos polímeros estudados, o que conclui-se que o Polyox WSR 301 é mais eficiente para promover a redução de arr
Palavras-chave: Redução de arrasto; Polímeros; Escoamento turbulento