hidraulica

Exercício para treinamento do cálculo de perda de carga para diferentes fluidos:
Considere o típico problema de escoamento da Figura abaixo. O sistema tem um tubo de diâmetro nominal de 1 ½” e uma vazão mássica de 1,97kg/s. A densidade do fluido é constante (1,25 g/cm3) e a perda de carga através do filtro é 100kPa. Deve-se considerar a perda de carga na entrada, na válvula globo (aberta) e nos três joelhos (90 graus rosqueado). Calcule a perda de carga total considerando os seguintes dados:
a) u=0,34Pa.s; Re=212,4; newtoniano
b) u=0,012Pa.s; Re=6018; newtoniano
c) k=5,2Pa.s^n; n=0,45; ReLP=323,9; LP
d) k=0,25Pa.s^n; n=0,45; ReLP=6736,6; LP
e) upl=0,34Pa.s; T0=50Pa; Re=212,4; He=654,8; Bingham
f) k=5,2Pa.s^n; T0=50Pa; n=0,45; ReLP=323,9; HeM=707,7; HB

Início: Anotar os dados do problema, verificar o que deve ser ajustado e converter as unidades.
= 1 ½ “= 0,0381 m ; como é o diâmetro nominal, equivale ao diâmetro externo. Este tubo possui espessura de parede de 0,15 mm.
Dint = Dext – 2*espessura= 0,0351 m ṁ = 1,97 kg/s
= 1,25g/cm3 = 1250 kg/m3
ÊfFILTRO = 100 KPa , esse valor precisa ser colocado em unidades de energia por massa, para isso dividir pela densidade então:
 = 80 m2/s2
O cálculo da perda de carga deve considerar todos os itens que contribuem com a energia de atrito no sistema. São eles: tubos, válvula globo, joelhos (ou cotovelos), filtro, a entrada do sistema (ou saída do tanque) e a expansão. Os tubos, válvula e joelhos serão agregados nos cálculos usando o Leq deles. Assim, a energia de fricção ou energia de atrito (ou ainda, perda de carga) total do sistema é dada por:

a) µ = 0,34 Pa.s
Re = 212,4

1o. Passo: Definir Tipo de Fluído e Regime = Fluido Newtoniano em regime laminar para obter kf ( RE< 500)
Verificação do Regime
Re < 2100 portanto Laminar
2º. Passo : Usar o Método do comprimento Equivalente para obter o Leq do sistema 1 tubulação de 10,5 m 1 Vávula Globo – 11,70 ( Tabela de comprimento