RELAT RIO 8 Perda De Carga

Objetivo
Como já estudado no experimento anterior a perda de carga distribuída, neste experimento estudaremos as perdas de cargas singulares ou localizadas através do medidor Venturi.

Introdução Teórica A perda de carga é singular quando é produzida por uma perturbação brusca no escoamento do fluido. Viu-se também que tais perturbações são produzidas nas singularidades, como válvulas, registros, alargamentos bruscos etc. As perdas de carga singulares também são calculadas por uma expressão obtida pela análise dimensional, como se segue. No fenômeno da perda de carga singular, a função característica
Onde v é uma velocidade de referência e as grandezas e as grandezas geométricas são características para cada singularidade. Por exemplo, num alargamento brusco (conforme figura abaixo), são grandezas geométricas características as áreas A1 e A2.

Conclui-se então que:

O valor numérico da função ϕ, para um certo valor do número de Reynolds e para certos valores dos coeficientes de forma, será indicado por Ks e será chamado ‘coeficiente da perda de carga singular’, portanto:

Onde: Ks = ϕ(Re, coeficiente adimensional de forma) No caso do alargamento brusco:

Para números de Reynolds elevados, como se sabe, o fenômeno passa a independer das forças viscosas; logo, nesse caso:

Exemplos de valores de Ks são fornecidos na tabela a seguir. Os valores na tabela servem apenas como exemplo. Para maiores informações, o leitor deverá recorrer a manuais de hidráulica ou a catálogos de fabricantes.

Outro método para a determinação das perdas singulares é dos ‘comprimentos equivalentes’. Comprimento equivalente de uma singularidade é o comprimento fictício de uma tubulação de seção constante de mesmo diâmetro, que produziria uma perda distribuída igual à perda singular da singularidade. Sua determinação pode ser feita da seguinte forma:
Singularidade:

Tubo fictício: Igualando as duas expressões (pela definição de comprimento equivalente (Leq), obtém-se:

Ou