Determinação experimental da perda de carga em tubulações.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
SETOR DE TECNOLOGIA

Determinação experimental da perda de carga em tubulações.

Relatório apresentado ao departamento de engenharia química em função de aula experimental de fenômenos de transporte 1.

Esther Miranda Lima
(GRR20137183)
Thaís Cristine Vaz Côrtes Veiga
(GRR20123920)

Curitiba, Outubro de 2014
1. Introdução

Nas práticas anteriores, inicialmente desprezávamos o efeito da conversão de energia mecânica em energia térmica. Contudo, o estudo desse fenômeno é de extrema importância para engenheiros das mais diversas áreas, considerando que o projeto somente será bem realizado caso este aspecto seja previsto.
O fundamento teórico ao qual este experimento se baseia é que a energia mecânica do sistema deve se manter constante, a não ser pela perda de carga. Dessa forma, considerando que a energia cinética é constante e a energia potencial também (já que a tubulação é horizontal), a variação de pressão entre dois pontos da tubulação representa a conversão de energia de pressão em energia térmica. Assim, através de um balanço de energia, podemos dizer que:

(1) Sendo
P a pressão em determinado ponto a densidade do fluido que percorre o tubo lwt a perda de carga no trecho entre os pontos escolhidos.

Logo, (2)

Como se trata de diferença de pressões, podemos utilizar a pressão manométrica, que é calculada por: (3)
Sendo:
a diferença entre a densidade dos fluidos do manômetro. No caso estudado, foi utilizada água e ar, e dessa forma pudemos simplificar esse termo por . g = a aceleração da gravidade h = a diferença de altura entre os dois meniscos do fluido manométrico.

Dessa forma, através das equações (2) e (3), concluímos que:

(4)

Sendo h1 - h2 a diferença de altura das colunas de água dos manômetros 1 e 2.
Outra forma de calcular a perda de carga em uma tubulação é através de cálculos teóricos, que levam em conta a rugosidade