Deslocamento Volumétrico do Compressor
Calcula o deslocamento volumétrico de um compressor alternativo, Vd = (π/4)·D²·L·n, o volume varrido pelos pistões, a partir do diâmetro do cilindro (D), do curso (L) e do número de cilindros (n). É a 'cilindrada' do compressor — o volume teórico aspirado por revolução, que, multiplicado pela rotação e pela eficiência volumétrica, dá a vazão real. Define a capacidade do compressor. Informe o diâmetro, o curso e o número de cilindros.
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Deslocamento volumétrico do compressor
O deslocamento volumétrico (a 'cilindrada' do compressor) é o volume que os pistões varrem por revolução: Vd = (π/4)·D²·L·n, função do diâmetro do cilindro (D), do curso do pistão (L) e do número de cilindros (n). É o volume teórico aspirado a cada volta do eixo — e, multiplicado pela rotação (rpm) e pela eficiência volumétrica, dá a vazão volumétrica real de gás que o compressor bombeia. Essa vazão real, dividida pelo volume específico do refrigerante na sucção, dá a vazão mássica, e daí a capacidade frigorífica do sistema. O deslocamento é, portanto, o parâmetro geométrico fundamental que dimensiona um compressor: trocar por um de maior cilindrada (ou aumentar a rotação, em compressores de velocidade variável) aumenta a capacidade. Em compressores scroll, parafuso ou centrífugos a geometria é diferente, mas o conceito de volume deslocado por unidade de tempo permanece central. O π/4·D² é simplesmente a área do pistão; vezes o curso, o volume de um cilindro; vezes o número de cilindros, o total. Informe o diâmetro, o curso e o número de cilindros.
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Eficiência Volumétrica do Compressor
Calcula a eficiência volumétrica de um compressor, ηv = (vazão real aspirada / deslocamento volumétrico)·100%, a fração do volume varrido pelo pistão que efetivamente bombeia gás. As perdas vêm do espaço morto (gás que reexpande), do reaquecimento na sucção e de vazamentos. Cai com o aumento da razão de compressão. É um indicador-chave do desempenho do compressor. Informe a vazão real aspirada e o deslocamento volumétrico.
Vazão Mássica de Refrigerante
Calcula a vazão mássica de refrigerante necessária num ciclo, ṁ = capacidade frigorífica / efeito refrigerante, dividindo a carga de refrigeração desejada (kW) pelo efeito refrigerante específico (kJ/kg, a entalpia absorvida por quilo no evaporador). É quanto refrigerante deve circular por segundo para atender à demanda — base para dimensionar o compressor, as tubulações e a carga de gás do sistema. Informe a capacidade frigorífica e o efeito refrigerante.
Carga Térmica de Câmara Fria
Calcula a carga térmica de resfriamento de um produto numa câmara fria, Q = m·cp·ΔT, a partir da massa do produto, do seu calor específico e da variação de temperatura desejada. É a parcela de calor sensível a remover para baixar a temperatura do produto — uma das componentes da carga total da câmara (que inclui também transmissão pelas paredes, infiltração, iluminação, motores e pessoas). Define a capacidade frigorífica necessária. Informe a massa, o calor específico e o ΔT.
Grau de Superaquecimento
Calcula o grau de superaquecimento de um sistema de refrigeração, ΔT = T_sucção − T_evaporação(saturação), o quanto o vapor refrigerante está mais quente que sua temperatura de saturação na pressão do evaporador. Um superaquecimento adequado (tipicamente 5–10 °C) garante que só vapor (sem líquido) chegue ao compressor, protegendo-o de golpe de líquido. Superaquecimento alto demais reduz a capacidade. É controlado pela válvula de expansão. Informe a temperatura de sucção e a de evaporação saturada.
Trabalho do Compressor (Isentrópico)
Calcula o trabalho específico de compressão num ciclo de refrigeração ideal, W = h₂ − h₁, a diferença de entalpia entre a saída e a entrada do compressor (compressão isentrópica, a entropia constante). É a energia que o compressor adiciona ao refrigerante por quilograma — a 'conta de luz' do ciclo. Junto com o efeito refrigerante, define o COP (COP = efeito refrigerante/trabalho). Informe as entalpias na saída e na entrada do compressor.
Capacidade de Carga de Estaca
Calcula a capacidade de carga última de uma estaca, Q_ult = Q_p + Q_l, somando a resistência de ponta Q_p (kN) e a resistência lateral (por atrito) Q_l (kN). A estaca é o elemento de fundação PROFUNDA usado quando o solo superficial não tem capacidade para suportar as cargas da estrutura — ela transfere as cargas para camadas mais profundas e resistentes do subsolo. Essa transferência ocorre por DOIS mecanismos que atuam simultaneamente: a resistência de PONTA (a estaca se apoia em uma camada firme na sua base, como uma coluna, mobilizando a resistência do solo sob a ponta) e a resistência LATERAL (o atrito e a adesão entre a superfície lateral da estaca e o solo ao redor, ao longo de todo o seu comprimento). A proporção entre as duas define o tipo de comportamento: estacas de PONTA (que atravessam solo mole até apoiar em rocha ou solo firme) trabalham principalmente pela ponta; estacas FLUTUANTES ou de ATRITO (cravadas em solo homogêneo, sem camada firme) trabalham principalmente pelo atrito lateral. A capacidade última, dividida por um fator de segurança (tipicamente 2), dá a carga admissível de projeto. Determinar Q_p e Q_l — por fórmulas teóricas, métodos semi-empíricos baseados em SPT (Aoki-Velloso, Décourt-Quaresma) ou provas de carga — é o cálculo central do projeto de fundações profundas. Informe a resistência de ponta e a resistência lateral.
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