Estudo das Perdas de Carga

ESTUDO DAS PERDAS DE CARGA

Perda de Carga Distribuída A perda de carga ao longo de condutos retos de seção constante denomina-se “perda de carga distribuída” e indica-se por . Deseja-se estabelecer uma expressão empírica para determinação de para ser utilizada no cálculo da perda de carga em instalações. Pode-se verificar experimentalmente que:

Esquema Básico
Em um trecho de conduto horizontal e de seção constante, escoa um fluido (no caso do laboratório trata-se de água)

Como já sabemos que ao longo do escoamento a perda de carga provoca uma queda na pressão, na figura pode-se observar que entre duas seções do conduto há um desnível h no fluido. Aplicando a Equação da Energia entre (1) e (2):
Como = , tem-se = e como o conduto é horizontal = . Além disso, em um trecho de conduto reto de seção constante, a perda de carga é denominada distribuída, logo:

Conforme o Teorema de Stevin:

Logo:

Os valores de e Q lançados em um gráfico deverão mostrar uma variação parabólica. ou

Onde: e:

Logo:

Dados experimentais: , L=1m e D=20mm

Δy (m) t (s)
Q (m³/s) hf (m) v (m/s)
Re (-) f(-) 1
0,235
30
0,000762
1,4
2,42734
48546,7
0,0950
2
0,2
30
0,000649
0,94
2,06582
41316,3
0,0881
3
0,175
30
0,000568
0,73
1,80759
36151,8
0,0894
4
0,145
30
0,000470
0,48
1,49772
29954,4
0,0856
5
0,125
30
0,000405
0,33
1,29114
25822,7
0,0792

Perda de Carga Localizada
As instalações hidráulicas, de maneira geral, são constituídas por trechos de tubulações retilíneas conectadas por acessórios (singularidades) tais como: cotovelos, derivações, válvulas, transições, entradas, saídas, bombas, etc... cujo conjunto apresenta uma perda de carga total que reflete a samatorias das perdas individuais das singularidades e das distribuídas ou continuas.
A perda de carga distribuída ou continua ocorre devido a viscosidade do fluido ou turbulência no escoamento.
A perda de carga