Perdas de Cargas Localizadas em Sistemas de Escoamento de Fluidos Reais

Universidade Federal de Campina Grande Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Unidade Acadêmica de Engenharia Civil Escoamento dos fluidos reais Professor Valterlin Santos Perdas de cargas localizadas v velocidade média do escoamento em ms g aceleração da gravidade ms² K coeficiente adimensional que depende da geometria da conexão do número de Reynolds da rugosidade da parede e das condições de escoamento hf K v2 2g Perdas de cargas localizadas Alargamento brusco K 1 A1 A2 2 K 1 D1 D2 2 Perdas de cargas localizadas Alargamento brusco K 1 A1 A2 2 K 1 A2 A1 Perdas de cargas localizadas Estreitamento brusco K A2 A0 1 2 Cc A0 A2 K 1 Cc 1 2 Perdas de cargas localizadas Estreitamento brusco Perdas de cargas localizadas Estreitamento brusco Perdas de cargas localizadas Alargamento e Estreitamento gradual Perdas de cargas localizadas Curvas e cotovelos Perdas de cargas localizadas Registro de Gaveta Perdas de cargas localizadas Válvula de borboleta Perdas de cargas localizadas Método dos comprimentos equivalentes hf K v2 2g hf12 f L D v2 2g Le D K f Le K f D Perdas de cargas localizadas Método dos comprimentos equivalentes Exemplo 01 A instalação mostrada na Figura tem diâmetro 50mm em ferro fundido com leve oxidação As perdas de carga localizadas são entrada e saída da tubulação cotovelo 90º curvas 45º e registro de ângulo aberto Determine a vazão transportada Exemplo 01 Singularidades 1 entrada e saída de tubulação 1 cotovelo 90º 2 curvas 45º 1 registro de ângulo aberto diâmetro 50mm ferro fundido com leve oxidação ε 03mm ν 106106m2s agua a 20ºC Exemplo 01 Desprezando as perdas de cargas singulares v 2 2gDJ log ε 371D 251ν D 2gDJ Exemplo 01 1 2 Singularidades 1 entrada de tubulação K 05 1 saída de tubulação K 10 1 cotovelo 90º K 09 2 curvas 45º K 02 1 registro de ângulo aberto K 50 K 78 Exemplo 01 1 2 Singularidades 1 entrada de tubulação Le 0735m 1 saída de tubulação Le 151m 1 cotovelo 90º Le 17m 2 curvas 45º Le 077m 1 registro de ângulo aberto Le 8575m Le 1329m Exemplo 02 Sendo a pressão P8 mantida igual a 532 kPa constante determinar a potência da bomba de rendimento 70 e a pressão de entrada dela se a vazão for 40 Ls Dados Tubos de ferro galvanizado ε 015 mm Dsucção 15cm Drecalque 10cm γ 104 Nm² ν 106 m²s Patm 101 kPa Pvaporabs 196 kPa Exemplo 02 SingularidadesSucção 1 válvula de pé com crivo K15 1 cotovelo K09 1 registro tipo globo K100 K 259 Sucção Ds 15cm ε 015 mm L 12 m Exemplo 02 K 124 Recalque Ds 10cm ε 015 mm L 36 m SingularidadesRecalque 1 válvula de retenção K05 1 cotovelo K09 1 registro tipo globo K100 1 saída k1 Exemplo 03 A instalação hidráulica predial da figura está em um plano vertical e é toda em aço galvanizado novo com diâmetro de 1 e alimentada por uma vazão de 2 ls de água Os cotovelos são de raio curto e os registros de gaveta Determine qual deve ser o comprimento x para que as vazões que saem pelas extremidades A e B sejam iguais Exemplo 03 Trecho AC Diâmetro 1 0025m LcAC 38m 2 cotovelos de raio curto 1 registros de gaveta 1 Tê 1 saída canalização Trecho BC Diâmetro 1 0025m LcBC x 08m 2 cotovelos de raio curto 1 registros de gaveta 1 Tê 1 saída canalização Exemplo 02 Singularidades 2 cotovelos de raio curto Le085m 1 registros de gaveta Le0175m 1 Tê Le 1725m 1 saída canalização Le 0775m Le 4375m