O número de potência ( Np ) é um número adimensional utilizado na determinação do consumo de potência em tanques cilíndricos agitados. Sua equação é dada por:
em que P é o consumo de potência,
é a densidade do fluido, N é a frequência de rotação do agitador e D é o diâmetro do agitador. Sob regime de agitação turbulenta, o número de potência
para agitador tipo turbina de seis pás planas é constante e igual a 6. Calcule o consumo de potência (em watts) durante a agitação de um fluido de densidade
, agitado a frequência de
num tanque com agitador tipo turbina de diâmetro
. Considere regime de agitação turbulento.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que envolve calcular o consumo de potência em um tanque agitado. O conteúdo aqui é da área de mecânica dos fluidos, especificamente sobre agitação em tanques. Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula do número de potência (Np) e também fazer algumas conversões de unidades.
Passo 2
Primeiro, vamos listar os dados que temos:
- Número de potência,
(constante para agitadores tipo turbina de seis pás) - Densidade do fluido,
- Frequência de rotação,
(rotações por minuto) - Diâmetro do agitador,
Passo 3
A fórmula que vamos usar é:
Nossa meta é encontrar o consumo de potência
.
Passo 4
Antes de resolver, precisamos garantir que todas as unidades estejam no Sistema Internacional (SI) para que o resultado fique em watts. Vamos converter cada unidade:
-
Densidade
: Então, -
Frequência
: -
Diâmetro
:
Passo 5
Agora, vamos reorganizar a fórmula para resolver
:
Passo 6
Substituindo os valores que já temos:
Passo 7
Vamos calcular passo a passo:
-
-
- Agora, multiplicamos tudo:
Passo 8
Continuando o cálculo:
Resposta
O consumo de potência durante a agitação do fluido é aproximadamente
.