Dimensionamento de tubulações

Máquinas Navais I – FENAV – ITEC – UFPA

2010

Dimensionamento de Tubulações
INTRODUÇÃO
Sabe-se que os fluidos, quando escoam ao longo de dispositivos (tubulações, válvulas, conexões, órgãos de máquinas etc.), cedem energia para vencer as resistências que se oferecem ao seu escoamento, devidas à atração molecular no próprio fluido, e as resistências próprias aos referidos dispositivos. Esta energia despendida pelo fluido para que possa escoar entre duas seções consideradas, chama-se Perda de Carga entre as duas seções e representamo-la pela letra J ou por
ΔH.
É imprescindível calcular-se a perda de carga, ou seja, a perda de energia, quando se tem qualquer problema de instalação de bombeamento, como, aliás, praticamente em todas as questões de escoamento de fluidos.
Não pretendemos nestas notas de aula realizar o estudo das perdas de carga nos moldes e nas proporções normalmente estudadas nos compêndios de Mecânica dos Fluidos ou de Hidráulica.
Nosso objetivo é apenas recordar algumas noções básicas, a fim de que a utilização das fórmulas, dos ábacos e diagramas aqui apresentados se faça com maior proveito.

1. REVISÃO
1.1. VISCOSIDADE
A coesão molecular é a causa do atrito interno, isto é, da resistência ao deslocamento de camadas de moléculas líquidas umas sobre as outras e que se chama viscosidade.
Consideremos uma superfície plana P sobre a qual existe líquido numa espessura y=aa', cujas moléculas admitamos dispostas em camadas e que, para simplicidade de desenho, representamos por planos paralelos P', P" e P'".
Suponhamos uma placa plana com superfície de área S, situada no plano P"', a uma altura y =aa' acima do plano P.
Chamemos de V a velocidade do movimento de translação do plano S em relação ao plano P, e de F a força tangencial capaz de deslocar o plano S.

Figura 1 - Representação gráfica para conceituação de viscosidade

Esta força F, de cisalhamento, é diretamente proporcional à área S, à velocidade V e a uma