Relação entre a abertura da válvula e a vazão, pressão e velocidade do fluxo

Thread Content

Eu sou formado em mecânica e cuido da estação de óleo que abastece os compressores centrífugos. Há alguns problemas relacionados à pressão das válvulas, sobre os quais pensei por muito tempo sem conseguir encontrar uma solução. Deve ser que não dominei bem o assunto de fluidos; por isso, peço a ajuda de todos. 1. Quando a abertura da válvula aumenta, o esforço necessário para operá-la diminui; em outras palavras, a queda de pressão na válvula também diminui. Se a pressão antes da válvula permanecer constante, tanto o fluxo quanto a pressão após a válvula aumentarão. 2. Quando a abertura da válvula aumenta, o fluxo também aumenta, assim como a velocidade do fluido. A pressão estática do óleo é então convertida em pressão dinâmica. A queda da pressão estática (pressão menor em locais de maior velocidade do fluxo) é resultado da equação de Bernoulli para fluidos. 3. As duas conclusões são opostas; o primeiro ponto, com certeza, está correto. Quanto ao segundo ponto, tenho duas ideias sobre o erro. O primeiro caso é quando a abertura da válvula faz com que ela se torne parte de dois sistemas diferentes; nesse caso, não é possível aplicar a equação de Bernoulli. A equação de Bernoulli só se aplica quando há condições semelhantes antes e depois da válvula, ou seja, quando o fluxo é o mesmo e a área transversal permanece constante. Nesses casos, a velocidade do fluxo também é a mesma, portanto a pressão dinâmica é igual. Já a pressão estática diminui devido às perdas causadas pela válvula. A segunda ideia é que, antes e depois da alteração na abertura da válvula, pode-se utilizar a equação de Bernoulli. Quando a válvula se abre mais, o fluxo aumenta, a velocidade do fluxo também aumenta e a pressão diminui. No entanto, ao mesmo tempo, como a abertura da válvula reduz as perdas de pressão, a pressão sobe. Durante esse processo de aumento e diminuição, o fator decisivo é o aumento da pressão (não conheço a fórmula exata, mas suponho que a redução da pressão causada pela velocidade do fluxo seja semelhante a um valor infinitesimal, portanto, são as perdas de pressão que determinam se a pressão aumenta ou diminui; no final, a pressão acaba aumentando). 4. A pressão na saída da bomba é determinada pela resistência do sistema. Se a válvula de fechamento na saída da bomba for fechada, a pressão na saída da bomba aumentará. No entanto, ao mesmo tempo, o esforço necessário para superar as perdas causadas pela válvula também aumentará. Qual será então a variação da pressão após a válvula? Estou sem palavras, peço a ajuda de todos.