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Engenharia

Calculadora do Efeito de Chaminé (Tiragem em Edifícios e Chaminés)

A diferença de pressão e o caudal de ar que o ar quente a subir num edifício, escadaria ou chaminé cria entre uma abertura baixa e uma alta, a partir da altura e das duas temperaturas.

Resultados

Diferença de pressão por efeito de chaminé 7,2 Pa
Caudal de ar causado pelo efeito de chaminé 1,088 m³/s
O mesmo caudal por hora 3916 m³/h
Velocidade do ar nas aberturas 2,18 m/s
Como varia
Diferença de pressão por efeito de chaminéTemperatura do ar no exterior -20 – 20. Diferença de pressão por efeito de chaminé: 15,2478 → 0,321152Diferença de pressão por efeito de chaminé05101520-20-1001020Temperatura do ar no exterior (°C)

A linha tracejada marca o valor que escreveu.

O que faz esta ferramenta

O ar quente é mais leve do que o frio, por isso num espaço alto sobe e sai por cima enquanto o ar frio entra por baixo — o efeito de chaminé. A pressão que cria é Δp = ρ_ext × g × h × (1 − T_ext ÷ T_int), com as temperaturas em kelvin: com 21 °C dentro e 0 °C fora, cada 10 m de altura dá cerca de 9 Pa. É por isso que os poços dos elevadores assobiam no inverno e que as portas do rés do chão de um edifício alto são difíceis de abrir. A fórmula do caudal pressupõe aberturas baixa e alta iguais e ignora o vento e os ventiladores, que nos edifícios reais pesam muitas vezes mais.

Fórmula

Δp = ρ_out × g × h × (1 − T_out ÷ T_in) · Q = Cd × A × √(2 g h (T_in − T_out) ÷ T_in) (temperatures in kelvin)

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
hDistância vertical entre as aberturas inferior e superiorm
tiTemperatura do ar no interior°C
teTemperatura do ar no exterior°C
aÁrea livre de cada abertura (entrada e saída iguais)m²
cdCoeficiente de descarga Cd (cerca de 0,65 em aberturas de aresta viva)—
DPDiferença de pressão por efeito de chaminéPa
QCaudal de ar causado pelo efeito de chaminém³/s
QHO mesmo caudal por horam³/h
VVelocidade do ar nas aberturasm/s

Exemplo resolvido

  • Distância vertical entre as aberturas inferior e superior8 m
  • Temperatura do ar no interior21 °C
  • Temperatura do ar no exterior0 °C
  • Área livre de cada abertura (entrada e saída iguais)0,5 m²
  • Coeficiente de descarga Cd (cerca de 0,65 em aberturas de aresta viva)0,65
  • Diferença de pressão por efeito de chaminé7,2 Pa
  • Caudal de ar causado pelo efeito de chaminé1,088 m³/s
  • O mesmo caudal por hora3916 m³/h
  • Velocidade do ar nas aberturas2,18 m/s

Limitações

  • A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
  • O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.