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ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS
SETOR DE ENGENHARIA RURAL
Prof. Adão Wagner Pêgo Evangelista
3 –CONDUÇÃO DE ÁGUA (Cont.)
3.2 – CONDUTOS FORÇADOS
Denominam-se condutos forçados ou condutos sob pressão, as tubulações onde o líquido escoa sob uma pressão diferente da atmosférica. As seções desses condutos são sempre fechadas e o líquido escoa enchendo-as totalmente; são em geral de seção circular, porém, em casos especiais, como nas galerias das centrais hidrelétricas ou nos grandes aquedutos, são utilizadas outras formas.
3.2.1 - Estudo de perda de carga
Aplicando a equação da energia entre duas seções (1 e 2) de uma tubulação (Figura
3.2.1), tem-se:
Figura 3.2.1 – Representação esquemática dos termos da equação da energia em que:
Z = carga de posição;
P
= carga piezométrica;
V2
= carga cinética; e
2g
hf = perda de carga.
A perda de carga em uma instalação consiste na resistência oferecida ao escoamento de um fluido (que tem viscosidade), pelas tubulações e acessórios (que tem rugosidade).
Podem ainda ser classificadas em contínua, quando a perda ocorre em trechos da tubulação, e, localizada, que é aquela que ocorre nos acessórios das tubulações.
3.2.2 Regimes de escoamento
A experiência de Reynolds
Devido ao efeito da viscosidade, o escoamento de fluidos reais pode ocorrer de três modos distintos. As características destes regimes foram inicialmente observadas por
Reynolds (1883) em um dispositivo semelhante ao esquematizado abaixo:
Reynolds generalizou os resultados do seu experimento com a introdução do termo adimensional Re, conforme equação abaixo assim os escoamentos em tubulações são classificados em:
Re
V .D
Em que D é o diâmetro da tubulação e é a viscosidade cinemática
Assim os escoamentos em tubulações são classificados em:
Escoamento laminar: o fluido escoa em blocos ou lâminas, de forma que o perfil de velocidades é parabólico. Os atritos que ocorrem são de origem viscosa. (Re < 2.000)