Fenômenos de Transporte

Fundamentos e aplicações nas Engenharias Metalúrgica e de Materiais

Varadarajan Seshadri , Roberto Parreiras Tavares , Carlos Antônio da Silva

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Varadarajan Seshadri, Roberto Parreiras Tavares, Carlos Antônio da Silva, Itavahn Alves da Silva

2010 — 1ª edição

R$ 94,00

Disponível em estoque

Sobre o Livro

ISBN: 9788577370351
Páginas: 798
Formato: 17 x 24 cm
Ano de Publicação: 2010
Peso: 1.636 kg

Sumário

FENÔMENOS DE TRANSPORTE NA FABRICAÇÃO DE METAIS E OUTROS MATERIAIS

1. INTRODUÇÃO
1.1. Tratamento Unificado
    1.1.1. Convecção
    1.1.2. Difusão
1.2. O que Encontrar neste Texto
1.3. A Quem este Texto É Dirigido
Referências
 

2. FENÔMENOS DE TRANSPORTE:ABORDAGEM E APLICAÇÕES
Referências 


3. CONCEITOS FUNDAMENTAIS
3.1. Conceitos
    3.1.1. Fluidos
    3.1.2. Força e tensão
    3.1.3. Energia
    3.1.4. Mecanismos de transporte
3.2. Unidades


4. VISCOSIDADE
4.1. Definição de Viscosidade e Lei de Newton da Viscosidade
    4.1.1. Interpretação fisica de t(Yx)
    4.1.2. Dimensão da viscosidade
4.2. Viscosidade de Gases
4.3. Viscosidade de Líquidos
    4.3.1. Viscosidade de metais líquidos
    4.3.2. Viscosidade de escórias
        4.3.2.1. Diagrama de isoviscosidade
        4.3.2.2. Método da sílica equivalente
        4.3.2.3. Fórmula de viscosidade
Referências
 

5. ESCOAMENTO LAMINAR E BALANÇO DE QUANTIDADE DE MOVIMENTO
5.1. Escoamento Laminar e Turbulento
5.2. Balanços de Massa e de Quantidade de Movimento
    5.2.1. Balanço de massa
    5.2.2. Balanço de quantidade de movimento
5.3. Aplicações dos Balanços de Massa e Quantidade de Movimento
    5.3.1. Escoamento entre duas placas planas horizontais
        5.3.1.1. Balanço de massa
        5.3.1.2. Balanço de quantidade de movimento
    5.3.2. Escoamento de uma película de fluido
        5.3.2.1. Balanço de massa
        5.3.2.2. Balanço de quantidade de movimento
    5.3.3. Escoamento de uma película de fluido
        5.3.3.1. Balanço de massa
        5.3.3.2. Balanço de quantidade de movimento
    5.3.4. Escoamento em dutos concêntricos
    5.3.5. Escoamento laminar bifásico
Referências
 

6. EQUAÇÕES DIFERENCIAIS DE ESCOAMENTO DE FLUIDOS
6.1. Equação da Continuidade
6.2. Equação do Movimento
6.3. Equação da Continuidade e do Movimento em Coordenadas Cilíndricas e Esféricas
    6.3.1. Coordenadas cilíndricas
    6.3.2. Coordenadas esféricas
6.4. Soluções de Equações Diferenciais
    6.4.1. Escoamento de uma película de fluido
    6.4.2. Escoamento em um tubo circular
    6.4.3. Escoamento anelar tangencial
    6.4.4. Formato da superfície de um líquido com movimentos de rotação
    6.4.5. Escoamento laminar em torno de uma esfera
    6.4.6. Camada limite
    6.4.7. Escoamento transiente em um tubo circular
Referências
Apêndice


7.ESCOAMENTO TURBULENTO E RESULTADOS EXPERIMENTAIS
7.1. Introdução
7.2. Modelos de Turbulência
    7.2.1. Equações da continuidade e do movimento suavizadas
        7.2.1.1. Equação da continuidade suavizada
        7.2.1.2. Equação do movimento suavizada
7.3. Fatores de Fricção
    7.3.1. Escoamento em dutos (interno)
        7.3.1.1. Análise dimensional
        7.3.1.2. Escoamento em dutos não-cilíndricos
    7.3.2. Escoamento em torno de objetos (externo)
        7.3.2.1. Escoamento em torno de esferas
7.4. Fatores de Fricção para Leitos de Partículas
    7.4.1. Equação de Ergun
        7.4.1.1. Regime Laminar
        7.4.1.2. Regime turbulento
Referências
 

8. BALANÇOS GLOBAIS NO ESCOAMENTO DE FLUÍDOS ISOTÉRMICOS
8.1. Balanço Global de Massa
8.2. Balanço Global de Energia
    8.2.1. Avaliação do termo de energia cinética
    8.2.2. Avaliação do termo de energia potencial
    8.2.3. Teorema de Bernoulli
    8.2.4. Avaliação das perdas por fricção
        8.2.4.1. Perdas por fricção em dutos retos
        8.2.4.2. Perdas por fricção em expansões e contrações
        8.2.4.3. Perdas por fricção em válvulas e conexões
8.3. Escoamento em Panelas e Distribuidores
    8.3.1. Vazamento de uma panela
    8.3.2. Transferência de metal do distribuidor para o molde
8.4. Técnicas de Medida de Vazão de Fluidos
    8.4.1. Medidores de diferença de pressão
        8.4.1.1. Medidores de orifício
        8.4.1.2. Tubo de Pitot
    8.4.2. Rotâmetros
Referências


9.INTRODUÇÃO À TRANSFERÊNCIA DE CALOR
 

10.BALANÇOS DE ENERGIA E MECANISMOS DE TRANSPORTE DE CALOR
10.1. Mecanismos de Transferência de Calor
    10.1.1. Condução
    10.1.2. Convecção
    10.1.3. Radiação térmica
10.2. Balanço de Energia
    10.2.1. Balanço de energia para um volume de controle
    10.2.2. Balanço de energia para superfícies
Referências
 

11. CONDUÇÃO EM REGIME ESTACIONÁRIO
11. 1.Lei de Fourier
    11.1.1. Condutividade térmica
11.2. Equações Gerais da Condução
    11.2.1. Coordenadas cartesianas
    11.2.2. Coordenadas cilíndricas
    11.2.3. Coordenadas esféricas
11.3. Condições de Contorno e Iniciais
11.4. Perfis Unidimensionais de Temperatura
    11.4.1. Parede plana
    11.4.2. Geometria cilíndrica
    11.4.3. Geometria esférica
    11.4.4. Resistências térmicas de contato
    11.4.5. Perfil de temperatura com geração de calor
11.5. Perfis de Temperatura em Duas e Três Dimensões
    11.5.1. Discretização
    11.5.2. Obtenção das equações de conservação
    11.5.3. Solução do sistema de equações lineares

 

12. CONDUÇÃO EM REGIME TRANSIENTE
12.1. Resfriamento ou Aquecimento Isotérmicos
12.2. Transferência de Calor Unidimensional Transiente em Geometria Plana
12.3. Transferência de Calor Unidimensional Transiente em Geometria Cilíndrica
12.4. Transferência de Calor Unidimensional Transiente em Geometria Esférica
12.5. Transferência de Calor no Sólido Semi-Infinito
12.6. Transferência de Calor Bi e Tridimensionais
    16.6.1. Situações bidimensionais
    16.6.2. Situações tridimensionais
    16.6.3. Método numérico
        12.6.3.1. Discretização
        12.6.3.2. Equações de conservação
        12.6.3.3. Solução das equações de conservação
Referências
 

13. CONVECÇÃO
13.1. Balanço de Energia
13.2. Coeficiente de Transferência de Calor
13.3. Avaliação Experimental do Coeficiente de Transferência de Calor
13.4. Convecção Forçada e Escoamento Externo
    13.4.1. Placa plana
    13.4.2. Cilindro
    13.4.3. Esfera
13.5. Convecção Forçada e Escoamento Interno
    13.5.1. Balanço de energia para o fluido
    13.5.2. Coeficiente de transferência de calor para dutos cilíndricos
    13.5.3. Coeficiente de transferência de calor para dutos não cilíndricos
13.6. Convecção Natural
    13.6.1. Superficies plana
    13.6.2. Cilindro
    13.6.3. Esfera
13.7. Convecção Combinada
Referências
 

14. FUNDAMENTOS DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR RADIAÇÃO
14.1. Espectro de Radiação e o Corpo Negro
14.2. Emissividade
14.3. Absorção, Reflexão e Transmissão
14.4. Corpos Cinzas
14.5. Troca de Calor entre Superfícies
    14.5.1. Fator de forma
    14.5.2. Troca de calor entre corpos negros
    14.5.3. Troca de calor entre superfícies cinzas
        14.5.3.1. Análogo elétrico de uma superfície cinza
        14.5.3.2. Troca de calor entre superfícies cinzas em um invólucro
Referências
 

15. INTRODUÇÃO À TRANSFERÊNCIA DE ESPÉCIES
 

16. FUNDAMENTOS EM TRANSPORTE DE ESPÉCIES
16.1. Base Fenomenológica para Difusão
16.2. Equacionamento para a Difusão Ordinária
16.3. Outras Forças Motrizes de Difusão
Referências
 

17. PARÂMETROS DE TRANSPORTE
17.1. Coeficientes de Difusão
17.2. Difusividade Binária em Gases
17.3. Difusividade em Líquidos 
17.4. Difusividade em Sólidos
17.5. Permeabilidade 
17.6. Difusão em Poros
17.7. Coeficientes de Transferência de Massa
17.8. Analogia com Transferência de Calor
17.9. Expressões para o Cálculo do Coeficiente de Transferência de Massa
17.10. A Influência da Temperatura
Referências
 

18. TRANSPORTE EM REGIME PERMANENTE E TRANSIENTE
18.1. O Balanço de Conservação de Espécies
18.2. Equação Geral de Transporte
18.3. Analogias com o Transporte de Calor
18.4. Combinação de Soluções
Referências
 

19. TRANSPORTE DE MASSA ACOPLADO A OUTROS FENÔMENOS
19.1. Transporte de Massa Acoplado a Reações Químicas
19.2. Cinética de Reações Químicas
19.3. Modelos de Processos Envolvendo Reações Químicas
    19.3.1. Partícula impermeável e consumível reagindo com meio fluido
    19.3.2. Partícula permeável e consumível reagindo com meio fluido
    19.3.3. Modelo topoquímico
    19.3.4. Teoria dos filmes
    19.3.5. Teoria dos filmes aplicada a reações múltiplas
    19.3.6. Validade de um teste de hipótese
    19.3.7. O papel das interfaces: um exemplo
    19.3.8. Balanço de população
    19.3.9. Fluxo de massa e de calor acoplados: um pequeno exemplo
Referências
 

20. AQUECIMENTO EM LEITOS EM CONTRACORRENTE GÁS-SÓLIDO
20.1. Trocas Térmicas em um Leito Contracorrente Gás-Sólido
    20.1.1. Leito em contracorrente com dois sólidos diferentes
    20.1.2. Influência de parâmentros operacionais sobre o perfil térmico do alto-forno
20.2. Aplicação ao Alto-Forno
    20.2.1. Leito em contracorrente com dois sólidos diferentes
    20.2.2. Influência de parâmetros operacionais sobre o perfil térmico do alto-forno
20.3. Perfil Térmico e as Reações de Redução na Zona de Preparação
    20.3.1. Efeito do perfil térmico
    20.3.2. Efeito do comprimento da zona de preparação
Referências
 

21. ALGUMAS OUTRAS APLICAÇÕES EM MODELAGEM DE PROCESSOS
21.1. Modelagem Física e Matemática
21.2. Critérios de Semelhança
21.3. Reatores Ideais
21.4. Modelo de Combinação de Reatores
21.5. Determinação da Taxa de Circulação em um Reator RH
21.6. Determinação da Taxa de Desgaseificação
21.7. Taxa de Transferência de um Soluto entre Duas Fases Líquidas
21.8. A Dissolução de Ligas em Aço Líquido
Referências
 

Índices Remissivo

 

** Obra da coleção ABM.

Sinopse

O Objetivo da ABM em promover a escrita e publicação desse livro é o de oferecer aos alunos dos cursos de graduação e de pós-graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais um texto atualizado sobre Fenômenos de Transporte em Metalurgia, na língua portuguesa.

O texto aborda os princípios de fenômenos de transporte em geral, com aplicações que podem ser úteis ao engenheiro e particularmente aos estudantes de graduação e pós-graduação em engenharia metalúrgica. Os exemplos e ilustrações apresentados são essencialmente relacionados aos processos siderúrgicos.

Assuntos, entre outros, Fenômenos de transportes, Dinâmica dos fluidos, Transferência de calor, Transferência de massa, Transporte de calor, Transporte de massa, Parâmetros de Transportes etc.

O livro possui CDROM contendo planilhas auxiliares para acompanhamento do texto.

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