ar

1. Universidade Federal do Paraná
Setor de Tecnologia
Departamento de Engenharia Mecânica
TMTM--182 REFRIGERA182 REFRIGERAÇÃÇÃO E CLIMATIZAO E CLIMATIZAÇÃÇÃOO
Prof. Dr. Rudmar Serafim Matos

2. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
6.8 EXEMPLOS ILUSTRATIVOS
EXEMPLO 6.8.2: Dimensionar a rede de dutos para
atender a fitoteca de um centro de processamento de
dados, cujo diagrama unifilar da rede de dutos está
representado na (fig. 62). Conhecendo-se:
- quantidade total de ar a ser insuflada = 1.890 l /s;
- quantidade de ar a ser insuflada por boca: 189 l /s, (10
bocas no total);
- pressão a ser mantida nas bocas de insuflação: 1,2 mm
c.a.;
- quociente de curvatura: R/D = 1,25.

3. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.2:
DIAGRAMA UNIFILAR DA REDE DE DUTOS

4. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.2:
DIAGRAMA UNIFILAR DA REDE DE DUTOS

5. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.2:
ISOMÉTRICO
6800m3/h
5440
4080
2720
1360
680 m3/h
6,5m/s
5,6
5,5
5,0
4,0
2,5 m/s

6. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.2:
SOLUÇÃO
A) MÉTODO DA REDUÇÃO DE VELOCIDADE
1) Vazão de ar:
De acordo com o cálculo da carga térmica: 6800 m3/h;
Utilizando 10 bocas de insuflamento: 680 m3/h por boca.
2) Velocidade:
Arbitrar uma velocidade para cada seção de acordo com a
tabela 13 da NBR 6401;
Descarga do ventilador: 9 m/s;
Duto principal: 6,5 m/s.
3) Área dos diversos trechos:
Trecho inicial (1, 2, 3) do duto principal:
2
m0,29
6,53600
6800
v
Q
A =
×
==

7. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.2:
SOLUÇÃO
A) MÉTODO DA REDUÇÃO DE VELOCIDADE
4) Dimensão do duto retangular:
Da tabela 15 obtêm-se a altura e a largura do duto.
Para o trecho (1, 2, e 3) inicial do duto principal:
950
Espaço disponível entre o
forro e a laje: 500 mm
350
5.1) Comprimento equivalente do trecho 2:
Duto reto: 3 m;
W
Curva sem guias, R/D=1,25
D, É a dimensão do duto em
torno da qual ele está girando;
W, É a outra dimensão da
curva.
D

8. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.2:
SOLUÇÃO
A) MÉTODO DA REDUÇÃO DE VELOCIDADE
5.1) Comprimento equivalente do trecho 2:
Da tabela 18 obtêm-se a relação L/D, entrando com o tipo de
acessório e as relações, R/D=1,25 e W/D=950/350=2,71.
mm28003508L8
D
L
=×=∴= m5,82,83L 2trecho =+=
5.2) Comprimento equivalente do trecho 3:
Duto reto: 3,75 m;
D
Curva sem guias, R/D=1,25
D, É a dimensão do duto em
torno da qual ele está girando;
W, É a outra dimensão da
curva.
W

9. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.2:
SOLUÇÃO
A) MÉTODO DA REDUÇÃO DE VELOCIDADE
5.2) Comprimento equivalente do trecho 3:
Da tabela 18 obtêm-se a relação L/D, entrando com o tipo de
acessório e as relações, R/D=1,25 e W/D=950/350=2,71.
mm47509505L5
D
L
=×=∴=
m8,54,753,75L 2trecho =+=
6) Diâmetro equivalente do duto redondo :
Da tabela 15 obtêm-se o diâmetro equivalente do duto redondo;
Para o trecho inicial do duto principal: φ = 622 mm.
7) Área real do duto :
2
real m0,33250,3500,950A =×=Trechos 1, 2 e 3:

10. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.2:
SOLUÇÃO
A) MÉTODO DA REDUÇÃO DE VELOCIDADE
8) Velocidade real no duto:
m/s5,68
0,33253600
6800
A
Q
v =
×
==
Trechos 1, 2 e 3:
9) Pressão de velocidade no duto:
Trechos 1, 2 e 3:
mmca2,02
4,04
5,68
4,04
V
P
22
dutoreal
v =





=





=

11. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.2:
SOLUÇÃO
A) MÉTODO DA REDUÇÃO DE VELOCIDADE
10) Perda por atrito unitária:
Trechos 1, 2 e 3:
Da figura 79 com Q = 6800 m3/h e φ = 622 mm :
eequivalentocomprimentdemmca/m0,085∆P =
11) Perda por atrito no trecho:
Trecho 2:
mmca0,493
1
5,80,085
∆P 2trecho =
×
=
12) Diferença líquida:
Trecho 15:
mmca0,0270,140,113 −=×

12. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.2:
SOLUÇÃO
A) MÉTODO DA REDUÇÃO DE VELOCIDADE
14) Pressão estática na saída do ventilador:
Pressão a ser mantida na boca de insuflamento do ramal 16:
mmca1,2∆Pdifusor =
Perda por atrito no trecho 16:
mmca0,035∆P 16trecho =
Pressão estática na saída 15:
mmca1,2350,0351,2PE 15saída =+=
Pressão estática na saída do ventilador:
mmca2,37050,11050,4930,7230,063-
0,155-00,0270,0351,2PE ventsaída
=+++
+++=
OU
mmca2,37050,9093,2795Rec∆PPE dutodutoventsaída =−=−=

13. 6. DISTRIBUIÇÃO DE ARMÉTODO DA REDUÇÃO DE VELOCIDADE
1. Vazão (m3/h) 6800 6800 6800 5440 4080 2720 1360 680
TRECHO 1 2 3 6 9 12 15 16
2. Velocidade (m/s) 6,5 6,5 6,5 5,5 5,0 4,5 4,0 2,5
4.Dimensão duto retang. (mm) 950x350 950x350 950x350 850x350 750x350 550x350 300x350 350x250
3.Área do duto (m2) 0,29 0,29 0,29 0,27 0,23 0,17 0,09 0,076
5. Comprimento equival. (mm) 1,3 5,8 8,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5
6. Diâmetro duto red. eq. (mm) 622 622 622 592 559 485 361 328
7.Área real do duto (m2) 0,3325 0,3325 0,3325 0,2975 0,2625 0,1925 0,1050 0,0880
10.Perda por atrito (mmca/m) 0,085 0,085 0,085 0,070 0,050 0,045 0,040 0,020
9.Pressão dinâmica (mmca) 2,02 2,02 2,02 1,61 1,17 0,96 0,81 0,29
8.Velocidade real no duto (m/s) 5,68 5,68 5,68 5,08 4,32 3,92 3,60 2,15
11. Perda no trecho (mmca) 0,1105 0,4930 0,7230 0,2450 0,1750 0,1580 0,1400 0,0350
12.Recuperação est. (mmca) 0,0000 0,0000 0,0000 0,3080 0,3300 0,1580 0,1130 0,0000
13. Diferença líquida (mmca) -0,1105 -0,4930 -0,7230 0,0630 0,1550 0,0000 -0,0270 -0,0350
14.Pressão est. saída (mmca) 2,2600 1,7670 1,0440 1,1070 1,2620 1,2620 1,2350 1,2000

14. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.2:
SOLUÇÃO
B) MÉTODO DA IGUAL PERDA DE CARGA
1) Vazão de ar:
De acordo com o cálculo da carga térmica: 6800 m3/h;
Utilizando 10 bocas de insuflamento: 680 m3/h por boca.
2) % Vazão:
ardetotalVazão
oconsideraddutodoseçãonaardeVazão
/hm% 3
=
0,8
6800
5440
=Trecho 6:
3) % Área:
Da tabela 14 com % Q , obtêm-se a % A
Para o trecho 6: % Q = 0,8, % A = 0,845.
4) Área do duto nos diversos trechos:
0,2450,290,845A 6trecho =×= Idem método anterior

15. 6. DISTRIBUIÇÃO DE ARMÉTODO DA IGUAL PERDA DE CARGA
1. Vazão (m3/h) 6800 6800 6800 5440 4080 2720 1360 680
TRECHO 1 2 3 6 9 12 15 16
3. % Área (%) 100,0 100,0 100,0 84,5 67,5 48,0 27,0
2. % Vazão (%) 100 100 100 80 60 40 20
5.Dimensão duto retang. (mm) 950x350 950x350 950x350 800x350 600x350 450x350 250x350 350x250
4.Área do duto (m2) 0,29 0,29 0,29 0,25 0,196 0,139 0,078 0,076
6.Área real do duto (m2) 0,3325 0,3325 0,3325 0,2800 0,2100 0,1575 0,0875 0,0880
9. Comprimento equival. (mm) 1,3 5,8 8,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5
8.Pressão dinâmica (mmca) 2,02 2,02 2,02 1,82 1,82 1,44 1,17 0,29
7.Velocidade real no duto (m/s) 5,68 5,68 5,68 5,40 5,40 4,80 4,32 2,15
10.Perda por atrito (mmca/m) 0,085 0,085 0,085 0,085 0,085 0,085 0,085 0,020
11. Perda no trecho (mmca) 0,1105 0,4930 0,7225 0,2975 0,2975 0,2975 0,2975 0,0350
12.Recuperação est. (mmca) 0,0000 0,0000 0,0000 0,1500 0,0000 0,2850 0,2030 0,0000
13. Diferença líquida (mmca) -0,1105 -0,4930 -0,7230 -0,0148 -0,2980 -0,0130 -0,0950 -0,0350
14.Pressão est. saída (mmca) 3,0030 2,5100 1,7875 1,6400 1,3425 1,3300 1,2350 1,2000

16. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.2: SOLUÇÃO
C) MÉTODO DA RECUPERAÇÃO ESTÁTICA
1) Vazão de ar:
De acordo com o cálculo da carga térmica: 6800 m3/h;
Utilizando 10 bocas de insuflamento: 680 m3/h por boca.
2) Comprimento equivalente (idem método anterior):
3) Relação L/Q:
Trecho 6:0,61
Q
L
4,55
Q
L
= 0,084
5440
3,50
4,55
Q
L
0,61
==
4) Velocidade:
Da figura 81 com L/Q = 0,084 e vreal trecho anterior = 5,68 m/s,
obtêm-se vtrecho 6 = 5,6 m/s
Trecho 6:
2
m0,27
5,63600
5440
v
Q
A =
×
==5) Área nos diversos trechos:
Trecho 6:

17. 6. DISTRIBUIÇÃO DE ARMÉTODO DA RECUPERAÇÃO ESTÁTICA
TRECHO 1 2 3 6 9 12 15 16
1. Vazão (m3/h) 6800 6800 6800 5440 4080 2720 1360 680
2. Comprimento equival. (mm) 1,3 5,8 8,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5
4. Velocidade (m/s) 6,5 6,5 6,5 5,6 4,9 4,4 3,7 2,5
3.Relação L/Q 0,000 0,000 0,000 0,084 0,100 0,130 0,200 0,000
6.Dimensão duto retang. (mm) 950x350 950x350 950x350 850x350 700x350 500x350 300x350 350x250
5.Área do duto (m2) 0,29 0,29 0,29 0,27 0,23 0,17 0,09 0,076
7. Diâmetro duto red. eq. (mm) 622 622 622 592 541 460 361 328
8.Área real do duto (m2) 0,3325 0,3325 0,3325 0,2975 0,245 0,175 0,1050 0,0880
11.Perda por atrito (mmca/m) 0,085 0,085 0,085 0,065 0,051 0,065 0,043 0,020
10.Pressão dinâmica (mmca) 2,020 2,020 2,020 1,613 1,340 1,165 0,810 0,290
9.Velocidade real no duto (m/s) 5,68 5,68 5,68 5,08 4,63 4,32 3,60 2,15
12. Perda no trecho (mmca) 0,1105 0,4930 0,7230 0,2275 0,1785 0,2275 0,1520 0,0350
13.Recuperação est. (mmca) 0,0000 0,0000 0,0000 0,3050 0,2046 0,1310 0,2660 0,0000
14. Diferença líquida (mmca) -0,1105 -0,4930 -0,7230 0,0775 0,0261 -0,0970 0,0114 -0,0350
15.Pressão est. saída (mmca) 2,3299 1,8389 1,1139 1,1914 1,2175 1,1210 1,2350 1,2000

18. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.4: Selecionar um ventilador para atender as
condições do exemplo ilustrativo 6.8.2, (método da
recuperação estática), conhecendo-se os seguintes dados
de catálogos de fabricante:
- área de descarga do ventilador = 0,115 m2;
- perda de carga na serpentina = 15,2 mm c.a.;
- perda de carga no filtro de ar = 5,1 mm c.a.;
- perda de carga no retorno = 2,5 mm c.a.;
- perda de carga no difusor de insuflamento = 1,2 mmc.a.

19. 6. DISTRIBUIÇÃO DE AR
EXEMPLO 6.8.4:
mmca2,1470,0350,15222750,0,1785
22750,0,7230,4930,1105h 16duto-perda
=++++
+++=
mmca0,90662660,0,131
0,20460,305h 16duto-rec
=++
+=
mmca1,2hdifusor =
mmca1,64h duto-b −=
mmca0,24h retornodegrelha =
mmca5,1h máquinaardefiltro =
mmca15,2hserpentina =
mmca2,5h externaardetomada = mmca23,84Hs =