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REFLEXÕES SOBRE A AVALIAÇÃO DA PERMEABILIDADE EM CONCRETOS REFRATÁRIOS

REFLEXÕES SOBRE A AVALIAÇÃO DA PERMEABILIDADE EM CONCRETOS REFRATÁRIOS

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INNOCENTINI, MURILO D. M.; PANDOLFELLI, VICTOR C.

INNOCENTINI, MURILO D. M.

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PANDOLFELLI, VICTOR C.

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DOI

10.5151/2594-5300-30Aciaria-197-206

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Abstract

Duas das principais equações usadas para a estimativa da permeabilidade em concretos refratários são analisadas neste trabalho. A capacidade de previsão das equações de Darcy e de Forchheimer é comparada através de exemplos que envolvem o escoamento de gases, líquidos e metais fundidos. É observado que a equação de Darcy desconsidera a contribuição da densidade do fluido para a queda de pressão. Como consequência, a curva ajustada aos dados experimentais somente é válida dentro do intervalo de medida e a extrapolação dos resultados não pode ser feita para outras condições de escoamento ou outro tipo de fluido. A equação de Forchheimer, por outro lado, permite a obtenção de parâmetros de permeabilidade válidos para qualquer situação. Demonstra-se também que quando os ensaios de permeabilidade são realizados com o escoamento de gases, o efeito da compressibilidade deve ser considerado. Os desvios observados na curva experimental são mais significativos com o aumento da velocidade do gás e para amostras pouco porosas.

Duas das principais equações usadas para a estimativa da permeabilidade em concretos refratários são analisadas neste trabalho. A capacidade de previsão das equações de Darcy e de Forchheimer é comparada através de exemplos que envolvem o escoamento de gases, líquidos e metais fundidos. É observado que a equação de Darcy desconsidera a contribuição da densidade do fluido para a queda de pressão. Como consequência, a curva ajustada aos dados experimentais somente é válida dentro do intervalo de medida e a extrapolação dos resultados não pode ser feita para outras condições de escoamento ou outro tipo de fluido. A equação de Forchheimer, por outro lado, permite a obtenção de parâmetros de permeabilidade válidos para qualquer situação. Demonstra-se também que quando os ensaios de permeabilidade são realizados com o escoamento de gases, o efeito da compressibilidade deve ser considerado. Os desvios observados na curva experimental são mais significativos com o aumento da velocidade do gás e para amostras pouco porosas.

Keywords

Permeabilidade, Concretos Refratários, Equação de Forchheimer, Equação de Darcy, Escoamento de Gases

Permeabilidade, Concretos Refratários, Equação de Forchheimer, Equação de Darcy, Escoamento de Gases