Mecânica

Nova Lei da Termodinâmica interpreta fluxos de fluidos

Nova Lei da Temodinâmica interpreta fluxos de fluidos

Lei Constructal

Uma nova lei da termodinâmica, chamada "Lei Constructal", poderá permitir que projetistas de carros, aviões, condicionadores de ar e outros equipamentos adotem um enfoque científico em um processo de desenvolvimento que hoje é baseado na tentativa e erro.

Basicamente a nova lei dá aos projetistas um método para minimizar a resistência de fluxos através de um sistema - sejam esses fluxos correntes oceânicas ou o ar que flui através de um aparelho de ar-condicionado. Uma vantagem-chave da Lei Constructal, afirmam seus autores, é que ela permite aos projetistas balancear sistematicamente os fluxos em um sistema complexo, chegando ao desenho mais eficiente.

Pesquisadores europeus já começaram a aplicar a Lei Constructal em projetos de trocadores de calor, redes de distribuição de aquecimento urbano e sistemas de resfriamento eletrônico. Outros pesquisadores estão aplicando o princípio para explicar processos naturais tais como o formato de animais e a circulação das correntes oceânicas e ventos.

Fluxos de fluidos

Os últimos desenvolvimentos da Lei Constructal foram descritas em um artigo publicado no exemplar de Julho do periódico International Journal of Heat and Mass Transfer, assinado por seu principal desenvolvedor, Adrian Bejan, da Universidade de Duke, Estados Unidos, e Sylvie Lorente, do Instituto Nacional de Ciências Aplicadas de Toulouse, França.

O artigo fornece ferramentas gráficas e analíticas para a aplicação da Lei Constructal na explicação de como o ar, a água e outras substâncias fluem através de sistemas, sejam eles o corpo de um animal ou uma máquina qualquer.

A idéia de que os sistemas devem diminuir a resistência à passagem de um fluxo para melhorar seu desempenho pode parecer óbvia, mas ela não tinha sido efetivamente incorporada no processo de criação de equipamentos, afirma Bejan. Tradicionalmente os engenheiros medem a entrada e a saída de um sistema para calcular sua eficiência total. Se a máquina não é eficiente o bastante, o engenheiro volta à prancheta e cria um desenho diferente.

"Design hoje permanece largamente como um esforço artístico, com projetistas começando literalmente com uma página em branco e a aflição de escolher entre infinitas possibilidades para estruturar suas máquinas," afirma Bejan. A nova teoria trata o processo de maximização de um fluxo de maneira integral, gerando informações que podem ser utilizadas para melhorar o projeto.





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