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parte 2
Excluindo sistemas de alta velocidade e instalações de exaustão industrial, existem três métodos adotados de dimensionamento, que abordaremos a seguir
1. O método da velocidade;
2. O método de perdas iguais de pressão ou método de igual perda de carga;
3. O método da recuperação da pressão estática.
Dos três, os dois primeiros são comumente usados mas o terceiro é inadequado para dimensionamento de sistemas completos de dutos. Pode, entretanto, ser adotado com vantagem para dimensionar partes do sistema, desde que a velocidade inicial exceda cerca de 9 m/s.
Em instalações convencionais ou de baixa velocidade, o método da velocidade deixa algo a desejar. Ele consiste em escolher uma seção do sistema de duto provavelmente crítica (isto significa usualmente barulhenta, e assim a seção escolhida é frequentemente a da saída do ventilador), e o projetista usa a experiência profissional, escolhendo uma velocidade apropriada para a seção do duto ou hipótese de condições de operação deste.
O duto é então dimensionado usando a equaçãojá mostrada anteriormente.
A velocidade escolhida não é mantida constante por todo o sistema mas é reduzida progressivamente à medida que a vazão de ar no duto principal diminui devido a ele se distribuir pelas ramificações.
O segundo método, o da mesma perda de pressão (perdas iguais), é muito melhor para sistemas de baixa velocidade. Existem dois procedimentos:
1. Escolher uma velocidade para a seção considerada como crítica, dimensionando-a conforme a equação já vista. Deve-se determinar a perda de pressão por unidade de comprimento nesta seção. O resto do sistema deve ser dimensionado da mesma forma, com auxílio da carta de dimensionamento de dutos;
2. Escolher uma perda de pressão por unidade de comprimento. Manter este valor constante para todo o sistema e utilizar a carta de dimensionamento de dutos para determinar seus tamanhos.
Uma questão é inevitavelmente levantada - que perda de pressão por unidade de comprimento deve ser escolhida? O projetista inexperiente tem o seguinte dilema: ele pode escolher um valor e portanto urna velocidade, tão baixa de modo que a perda total de energia através do sistema seja desprezível, mas os dutos serão enormes em tamanho, ou, alternativamente, ele pode escolher um valor elevado para a perda de pressão e conseguintemente uma velocidade elevada, resultando em dutos muito pequenos mais com perda elevada de energia.
A escolha, portanto, recai entre um sistema com dutos muito grandes e caros em material e mão de obra e difíceis de se adaptarem ao espaço disponível na obra e um sistema com dutos de tamanho reduzido que têm custo baixo e são fáceis de serem instalados. O primeiro dos arranjos tem baixo custo operacional por causa da baixa potência dissipada de atrito correspondentes às perdas insignificantes de energia. O segundo método de dimensionamento terá um elevado custo operacional porque a perda de energia será elevada devido às altas velocidades. A questão é muito mais complicada do que isto, e deve ser considerada a parte econômica do dimensionamento de dutos. Para sistemas convencionais ou de baixa velocidade é recomendada uma taxa de 1,0 N/m2 por m (N/m3) de trecho de duto escolhido.
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