Selecione uma das geometrias de sala dos Problemas 15-31 e 15-33, e adicione a equação da energia aos cálculos. Em particular, modele uma sala com condicionamento de ar, especificando 0 suprimento de ar como frio ( T = 18   ° C ) , enquanto as paredes, o piso e o teto estão quentes ( T = 26 ° C ) . Ajuste a velocidade do suprimento de ar até que a temperatura média da sala esteja o mais próximo possível de 22   ° C . Quanta ventilação (em termos do número de mudanças do volume de ar na sala por hora) é necessária para resfriar esta sala até uma temperatura média de 22   ° C ? Discuta.

Passo 1

Fala aí, galerinha. Tudo beleza? Vamos fazer mais uma questão de MecFlu pra tirar aquele 10 na prova. Neste problema devemos comparar a queda de pressão e a distribuição de pressão na saída de um difusor em um tubo redondo com duas condições de saída diferentes: saída de pressão e vazão.

Neste caso, temos um escoamento incompressível, assimétrico em relação ao eixo x e turbulento, mas constante na média. Dado que ρ a r = 1,225   k g / m 3 e μ = 1,7894 × 10 - 5   k g ​ ​ / m ⋅ s .

Para o caso presente (condição de contorno de saída), a diferença de pressão é Δ P = P e n t r a d a - P _ s a í d a = - 32,1096   P a , que concorda com quatro dígitos de precisão com o resultado do problema anterior na mesma resolução de grade, para o qual Δ P = P e n t r a d a - P _ s a í d a = - 32,109 0   P a . Assim, concluímos que a condição de contorno de saída tem efeito desprezível neste campo de escoamento.

Para o caso com a condição de contorno de saída de pressão, a pressão estática na saída do domínio computacional é forçada a ser constante (pressão manométrica zero nos cálculos do problema anterior). No caso presente, entretanto, a condição de limite de vazão não fixa a pressão estática - em vez disso, ela força as variáveis de fluxo a se nivelarem conforme elas se aproximam do limite de saída. Descobrimos que P varia em menos de 0 , %   ao longo da fronteira. Assim, mesmo que P não seja forçado a ser constante ao longo do limite de vazão, ele acaba sendo quase constante de qualquer maneira.

É isso, galera. Bora pra praticar mais pra ficar craque.

Resposta

Δ P = P e n t r a d a - P _ s a í d a = - 32,1096   P a

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