Proposição de metodologia para determinação da perda de carga de uma amostra de bioincrustação em uma bancada de fluxo experimental de conduto forçado.

Abstract

O presente trabalho propõe uma metodologia de experimentação com o objetivo de compreender e quantificar a perda de carga gerada por bioincrustação de cracas marinhas em sistemas fluido mecânicos. Os ensaios foram realizados em uma Bancada de Fluxo Experimental de Conduto Forçado em cinco diferentes vazões. Para os ensaios experimentais, adotou-se um corpo de prova artificial desenvolvido a partir de amostras reais de cracas coletadas em campo. Isso ocorreu porque a bancada de experimentação é um sistema fechado e, caso fossem utilizadas amostras reais, haveria a possibilidade de deterioração, mau odor e contaminação biológica do fluido de trabalho. Foram utilizadas as técnicas de fotogrametria e impressão 3D na modelagem do corpo de prova. Por meio da fotogrametria foi possível obter o modelo tridimensional da craca. A partir desse modelo foi possível realizar a impressão 3D dos fragmentos que viriam a constitui-lo. Os possíveis desvios geométricos provenientes do processo impressão 3D não foram levados em consideração, visto que a geometria da craca real pode variar. O corpo de prova fabricado foi utilizado na avaliação da perda de carga provocada por esta bioincrustação. Foram avaliados 2 diferentes cenários de experimentação, um para o tubo liso e o outro para o tubo com o corpo de prova. Os ensaios com o tubo liso possibilitaram validar a metodologia proposta por meio da comparação entre os resultados analíticos e experimentais de perda de carga. Os resultados analíticos foram calculados com base nas informações reais da bancada de experimentação. Nota-se que para todas as curvas analisadas, a elevação da vazão intensificou a amplitude da perda de carga. Acredita-se que essa condição é decorrente do aumento da quantidade de vórtex criados pela turbulência do fluido resultando em uma dissipação de energia mais significativa e, consequentemente, maior perda de carga no sistema. Os valores aferidos de perda de carga para o tubo com o corpo de prova apresentaram aumento de cerca de 300% quando comparados com o tubo liso. A partir disso, é possível inferir que a metodologia utilizada para obtenção da perda de carga foi adequada e os objetivos desse trabalho foram alcançados.