Cáuculo de perda de carga

Cálculo da Perda de Carga

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5 CÁLCULO DA PERDA DE CARGA 5.1 Perda de Carga Distribuída 5.1.1 Fórmula Universal Aplicando-se a análise dimensional ao problema do movimento de fluidos em tubulações de seção circular, encontra-se a seguinte expressão para a perda de carga, conhecida como fórmula universal:
∆H = f L V2 D 2g

(5.1)

onde: L é o comprimento do encanamento em m; V é a velocidade média do fluido em m/s; D é o diâmetro da canalização em m; f é o fator de atrito; ∆H é a perda de carga em m. A Equação 5.1 pode ser escrita também em termos de vazão Q:
∆H = 8⋅ f ⋅ L ⋅Q2 π 2 ⋅ D5 ⋅ g

(5.2)

5.1.1.1 O fator de atrito f O fator de atrito f, sem dimensões, é função do número de Reynolds e da rugosidade relativa. A espessura ou altura k das asperezas (rugosidade) dos tubos pode ser avaliada determinando-se valores para k/D. Conforme já visto no capítulo 4, o número de Reynolds qualifica o regime de escoamento em laminar (Re < 2.000), turbulento (Re > 4.000) ou crítico. O regime completamente turbulento (rugoso) é atingido com valores ainda mais elevados do número de Reynolds, existindo, portanto, uma segunda zona intermediária, conhecida como zona de transição (Figura 5.1). Os valores do fator de atrito f são obtidos em função do número de Reynolds e da rugosidade relativa, tendo-se em vista o regime de escoamento. Regime laminar → f = f (Re) Regime turbulento liso → f = f (Re) Regime turbulento de transição entre o liso e o rugoso → f = f (Re, k ) D k ) D

Regime turbulento rugoso → f = f (

Figura 5.1

Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Engª Civil da FESP

Cálculo da Perda de Carga

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5.1.1.2 Determinação do fator de atrito f A determinação do fator de f é feita de duas formas: a) Através do Diagrama de Moody-Rouse; b) Através dos algoritmos, proposto pelo Prof. Souza (EPUSP). Algoritmo de cálculo de f Este algoritmo consiste em criar alguns adimensionais para a obtenção do fator de atrito f. A definição