Perda de carga localizada

4ª Aula Experimental – Perda de Carga Localizada:

1. Objetivo:

Verificar a perda de carga em um elemento singular e determinar o comportamento do coeficiente de resistência (KS) deste elemento.

2. Fundamentos Teóricos:

As instalações hidráulicas não são formadas unicamente de tubos e a inserção de elementos como curvas, reduções, válvulas e etc. vão ocasionar perdas de carga adicionais. Torna-se bastante prático converter o efeito causado por uma singularidade em um coeficiente de resistência da tubulação. A equação da perda de carga em uma singularidade é dada por:

[pic] (eq. 1)

onde: hCL= perda de carga no elemento considerado; KS = coeficiente de resistência ou perda de carga singular; g = aceleração local da gravidade; v = velocidade média de escoamento do fluido.

Comparando com a equação de Darcy-Weisbach:
[pic] (eq. 2)

Novamente, isto somente pode ser considerado verdadeiro para “Re” elevados.

3. Procedimento Experimental:
3.1. Preparação:

Instalar na tubulação de ¾’’ uma curva de 90º da linha M.U. e o tubo Venturi na outra. A medida da vazão será realizada através do tubo Venturi, com fizemos no 2º e 3º experimentos. Para medir as pressões na singularidade, conecte as duas mangueiras às tomadas de pressão na entrada e na saída do elemento (curva de 90º) e a duas das linhas do piezômetro (PC e PD). Esta será a perda de carga no elemento singular. Repita a operação para o tubo Venturi, conectando a duas das linhas do piezômetro (PA e PB).
No tubo Venturi, a vazão mássica será determinada por: [pic] (eq. 3) onde: ΔP= diferença de pressão entre os piezômetros (pA-pB); ρ = massa específica do fluido em escoamento; DO = diâmetro do tubo Venturi em seu estrangulamento; β = fator diâmetro (D0/DT=0,48); C = coeficiente de Descarga (QPrática/QTeórica=0,99).

Esta é a equação da curva de calibração e todos os termos constantes estão englobados em uma constante “K” a ser determinada