Fator de atrito de Fanning
O fator de atrito de Fanning, em homenagem a J. T. Fanning (1837-1911), é um número adimensional usado em cálculos de fluxos de fluidos. É relacionado a tensão de cisalhamento na parede como:
onde:
- é a tensão de cisalhamento na parede
- é o fator de atrito de Fanning do tubo
- é a velocidade do fluido no tubo
- é a densidade do fluido
A tensão de cisalhamento na parede pode, por sua vez, estar relacionada com a perda de pressão multiplicada pela tensão de cisalhamento na parede pela área da parede ( para um tubo) e dividindo pela área de fluxo transversal ( para um tubo).
O atrito por perda de carga pode ser relacionado a perda de pressão devido ao atrito pela divisão da perda de pressão pelo produto da aceleração devido à gravidade e a densidade do fluido. Portanto, a relação entre o atrito e o fator de atrito de Fanning é:
onde:
- é a perda por atrito (de carga) do tubo.
- e o fator de atrito de Fanning do tubo.
- é a velocidade do fluido no tubo.
- é o comprimento do tubo.
- é a aceleração da gravidade local.
- é o diâmetro do tubo.
Fórmulas do fator de atrito de Fanning
Este fator de atrito é um quarto do fator de atrito de Darcy, por isso atenção deve ser dada ao notar-se qual deles está representado no gráfico "fator de atrito" ou equação consultada. Dos dois, o fator de atrito Fanning é o mais comumente utilizado por engenheiros químicos e aqueles que seguem a convenção britânica.
Casos especiais do fator de atrito Fanning são dados abaixo. Outros valores podem ser extraídos do artigo sobre conjunto de fórmulas do fator de atrito de Darcy.
O fator de atrito para fluxo laminar em tubos redondos é muitas vezes considerado como sendo:
onde é o número de Reynolds do fluxo.
Para um canal quadrado o valor usado é:
São propostos equacionamentos para o escoamento laminar de fluidos em tubos de seção transversal elíptica.[1]
Referências
- ↑ Eveline M. Mattiusi, et al.; ESCOAMENTO LAMINAR DE FLUIDOS NÃO-NEWTONIANOS EM TUBOS DE SEÇÃO TRANSVERSAL ELÍPTICA; 4o PDPETRO, Campinas, SP; 21-24 de Outubro de 2007 - www.portalabpg.org.br
- Shah R.K. and A.L. London, 1978, 'Laminar Flow Forced Convection in Ducts', Supplement 1 in Advances in Heat Transfer, Academic, NY, 1978.
- Rohsenhow, W.M., J.P. Hartnett and E.N. Ganic, 1985, 'Handbook of Heat Transfer Fundamentals, 2nd Ed., McGraw-Hill Book Company.
Ver também
- Fator de atrito de Darcy-Weisbach
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