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EXP. 7 – ESTUDO DA PERDA DE CARGA SINGULAR
7.1- Objetivos
Qualquer componente de uma instalação que perturba o escoamento do fluido, estabelecido em condutos retos, denomina-se singularidade. Assim, são singularidades as mudanças de direção, as válvulas, os registros, os filtros, estreitamentos, alargamentos etc.
A agitação provocada no escoamento pelas singularidades gera perdas de energia por atrito que implicam numa queda irreversível de pressão.
Logo, dado um escoamento num trecho reto onde existe uma singularidade entre a seção
(1) e a seção (2), calculando as cargas das duas seções, H1 e H2, verifica-se a diminuição da mesma.

Esta diminuição da carga devido aos atritos (perturbações) é a perda de carga do escoamento, que é denominada “perda de carga singular” e indicada por “hs”. Esta perda ocorre por culpa de dois tipos de atritos: viscoso e rugoso, e também por causa da perturbação, se bem que normalmente a perturbação brusca tem maior intensidade do que os atritos citados.
Deseja-se estabelecer uma expressão empírica para a determinação do “h s” para uso no cálculo da perda em instalações. Através dos Capítulos 6 e 7 do Livro texto de Teoria, pode-se verificar que:

Onde:

v = velocidade média na seção do escoamento
Ks = coeficiente da perda de carga singular

O coeficiente “Ks” é um adimensional e é tanto maior quanto maior for a dificuldade de passagem do fluido pela singularidade. É um número que mede a intensidade da perturbação e atritos provocados pela singularidade. Assim, por exemplo, o “Ks” para uma válvula do tipo globo é bem maior do que o de um cotovelo. Entretanto, por ser adimensional, independe do tamanho da singularidade, desde que seja mantida a semelhança geométrica. Exemplificando, o “Ks” para um cotovelo de 1” é o mesmo que para um de 2”.

( )

(

)

Um dos objetivos desta experiência é verificar a equação da perda singular dada acima, isto
2
é, verificar que hS= f(v ). Para isto, lembrando-se que “v =