Escoamento nas tubulações

ESCOAMENTO EM TUBULAÇÕES

1

ESCOAMENTO EM TUBULAÇÕES
REFERÊNCIA:
Azevedo Netto, J. M. Manual de Hidráulica. 8ª ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1998.
Porto, Rodrigo de Melo. Hidráulica Básica. 3ª ed. São Carlos: EESC-USP, 2004.

1.

TIPOS DE CONDUTOS

CONDUTO FORÇADO: conduto fechado; seção totalmente cheia; pressão interna diferente da atmosférica. CONDUTO LIVRE OU CANAL: a) conduto aberto ou fechado; seção parcialmente cheia; superfície livre com pressão atmosférica; ou
b) conduto fechado; seção totalmente cheia; linha de corrente junto à geratriz superior do tubo com pressão atmosférica. 2.

patm

REGIMES DE ESCOAMENTO

REGIME LAMINAR: trajetórias bem definidas, que não se cruzam.

REGIME TURBULENTO: velocidades apresentam em qualquer instante uma componente transversal ESCOAMENTO EM TUBULAÇÕES

2

Parâmetro para se avaliar o tipo de regime:
Re 

vD



Re  número de Reynolds (adimensional) v  velocidade do fluido m / s 
D  diâmetro m 
  viscosidade cinemática m 2 / s





ZONA
CRÍTICA

REGIME LAMINAR
0

2.000

REGIME TURBULENTO
4.000

Re

Nas aplicações práticas de transporte de água, o regime é sempre turbulento.

EXERCÍCIO: Uma tubulação de PVC, de 300mm de diâmetro transporta 300m 3 / h de água na temperatura de 20C . Qual é o regime de escoamento?
Dado: viscosidade cinemática da água a 20°C:   10 6 m 2 / s

Q  300m 3 / h 

v

300
 0,0833m 3 / s
3600

Q 4Q 4  0,0833


 1,18m / s
A D 2
  0,32

Re 

vD





1,18  0,3
 354.000
10 6



Regime Turbulento

ESCOAMENTO EM TUBULAÇÕES

3.

3

PERDAS DE CARGA v12 2g

Linha de Energia

hf

p1



v2
2g

Linha Piezométrica

p2



1

z1
2
Plano de referência

z2

h f  perda de carga (energia dissipada sob a forma de calor).
Causas da perda de carga:
 No regime laminar: viscosidade. o Junto às paredes do tubo não há movimento da água.. o A