Determinacao do fator de atrito em tubo rugoso

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS
CURSO: ENGENHARIA CIVIL

Experimento 3

DETERMINAÇÃO DO FATOR DE ATRITO TUBO
RUGOSO

Disciplina: HIDRÁULICA PRATICA
Prof : Fernando Ernesto Vcker
Alunos: : Daniel Moreira Rocha Fabiola Diniz Guimaraes Karine Roriz Raiany Vital Fernandes

Goiânia, 18 de setembro de 2014.

1.0 INTRODUÇÃO

Quando um fluido qualquer escoa de um ponto para outro no interior de um tubo, haverá sempre uma perda de energia, denominada perda de carga. Esta perda de energia é devida ao atrito do fluido com a superfície interna da parede do tubo e turbulências no escoamento do fluido. Portanto quanto maior for a rugosidade da parede da tubulação ou mais viscoso for o fluido, maior será a perda de energia.
Sabe-se que quanto maior as perdas energéticas em uma instalação de bombeamento (Hp), maior será o consumo de energia da bomba, logo maiores os custos da instalação. Para estimar o consumo real de energia, é necessário que os cálculos das perdas sejam o mais preciso possível. Em uma instalação hidráulica tem-se a perda de carga distribuída (hf) e a perda de carga localizada (hs), de tal forma que:

Equação 1

Hp = Hf+Hs

Atualmente a expressão mais precisa e utilizada universalmente para análise de escoamento em tubos, e que foi proposta em 1845, é a conhecida equação de Darcy-Weisbach:
Equação 2

Hf = (f .L/D).v²/2g
Hf = (Dhg – 1).Lf-Li

Onde temos hf sendo a perda de carga ao longo do comprimento do tubo, f o fator de atrito de Darcy-Weisbach (adimensional), L o comprimento do tubo, v a velocidade do líquido no interior do tubo, D o diâmetro interno do tubo e g a aceleração da gravidade local. Temos que Dhg = 12,6.
Outra importante fórmula utilizada no experimento,consiste na determinação da vazão teórica no tubo diafragma em que:
Equação 3
Q = KxSxm{ 2xg (dhg – 1)xΔh}1/2;

S = m;
Q = K x