Perda de carga

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Daniel Gatto
Diego Fernandez
Fernando Hofmeister
Flávia Fernandes
Hugo Tavares
Rodolpho da Hora
Thayná Chagas

DEFINIÇÃO
O QUE É PERDA DE CARGA?
Tal fenômeno pode ser definido como sendo a perda de
energia que o fluido sofre durante o escoamento em uma
tubulação. As partículas em contato com a parede adquirem a
mesma velocidade, ou seja, velocidade nula, epassam a influir
nas partículas vizinhas através da viscosidade e da turbulência,
dissipando energia. Essa dissipação provoca um abaixamento da
pressão total do fluido ao longo do escoamento que é
denominada Perda de Carga.
PERDA DE CARGA É A ENERGIA PERDIDA PELA UNIDADE
DE PESO DO FLUIDO QUANDO ESTE ESCOA.
Classified - Internal use

Determinação do Coeficiente K
O escoamento através deuma tubulação pode requerer a
passagem através de uma variedade de conexões, curvas ou
variações abruptas de área. Perdas de carga adicionais ocorrem
principalmente como resultado da separação do escoamento.
Estas perdas são secundárias se o sistema de encanamento em
questão inclui comprimentos longos de área de tubo constante.

Classified - Internal use

A perda de carga secundária podeser expressa como :



=

ou ℎ

=

Onde Le consiste num comprimento equivalente de tubo reto,
ou seja,

=
Assim, a perda de carga devido ao atrito para uma canalização
complexa, constituída por condutos retos e acessórios, pode ser
facilmente calculado, considerando-se um comprimento hipotético
(dito equivalente total) dado pela soma dos comprimentos
correspondentes aos condutosretos com aqueles equivalentes aos
diversos acessórios.
Classified - Internal use

Tabelas coeficiente K
- acessos e comprimentos de entrada

Classified - Internal use

Tabelas coeficiente K
- variações bruscas de áreas

Classified - Internal use

Perda de Carga Distribuída (hfm)
A parede dos dutos retilíneos causa uma perda de pressão
distribuída ao longo do comprimento dotubo, fazendo com que a
pressão total vá diminuindo gradativamente ao longo desse
comprimento. Esta perda depende dos seguintes fatores:







Diâmetro e Comprimento da tubulação;
Rugosidade ( ) da parede;
Propriedades do Fluido;
Massa específica (ρ);
Viscosidade (µ);
Velocidade de Escoamento (v)

Classified - Internal use

Tubulação em PVC

Dentre as propriedades dosfluidos, a viscosidade é a mais
importante na dissipação de energia. Além de ser proporcional à perda
de carga, sua relação com as forças de inércia fornecem um número
adimensional, o Número de Reynolds, que é o parâmetro que indica o
regime de escoamento.
Para tubulações de seção circular, o número de Reynolds é
calculado conforme a equação abaixo, e é admitido valor 2100 como o
limite detransição entre o escoamento Laminar e Turbulento.

=

ρ
μ

Classified - Internal use

Cálculo da Perda de Carga Distribuída
Dentre as diversas experiências realizadas para o
desenvolvimento de fórmulas que expressem satisfatoriamente os
valores da perda de carga, destacaram-se Moody-Rouse, Hazen
Williams e Darcy-Weisbach.
Estas perdas em geral são expressas pela Fórmula:

Classified- Internal use

Método de Moody-Rouse

Classified - Internal use

Método de Hazen Williams
É o método mais empregado no transporte de água e
esgoto em canalizações diversas com diâmetro maior que 50mm.

ℎ=

(



)

=

10,641

,

,

,

C – Coeficiente que depende da natureza do material empregado na
fabricação dos tubos e das condições de suas paredes internas.
Q –Vazão
D – Diâmetro [m]
L – Comprimento da tubulação [m]
* O Coeficiente experimental C, assume valores entre 70 e 140 crescendo à medida que o
tubo fica mais liso.
Classified - Internal use

Tabela de Hazen Williams

Classified - Internal use

Perda de Carga Localizada (hfa)
Esse tipo de perda ocorre devido aos acessórios de
canalização, utilizados na montagem da tubulação e no...
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