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Escoamento permanente em condutos forçados

Conduto é toda estrutura sólida destinada ao transporte de um fluído, gás, líquido ou gás e podem se classificar em:

- Condutos Livres: Apresenta na superfície livre pressão igual a atmosférica. Não funciona totalmente cheia. A seção não necessariamente apresenta perímetro fechado e quando isto ocorre, para satisfazer a condição de superfície livre, a seção transversal funciona parcialmente cheia. O movimento se faz no sentido decrescente das cotas topográficas.

Exemplos:
Canalizações de esgoto prediais;
Canalizações de águas pluviais prediais;
Canalizações de esgoto sanitário de uma cidade;
Canais de irrigação.

- Condutos forçados: Conduto no qual o líquido escoa sob pressão diferente da atmosférica. A canalização funciona cheia e o conduto é fechado. As canalizações devem resistir a pressão interna e o fluido circulante as enche completamente. O movimento pode se efetuar em qualquer sentido do conduto

Exemplos:
Canalizações prediais de água quente e fria;
Canalizações de distribuição de água na cidade.

Perda de Carga em condutos forçados

O líquido ao escoar em um conduto é submetido a forças resistentes exercidas pelas paredes da tubulação e por uma região do próprio líquido. Nesta região denominada camada limite há um elevado gradiente de velocidade e o efeito da velocidade é significante. A consequência disso é o surgimento de forças cisalhantes que reduzem a capacidade de fluidez do líquido. O conceito de camada limite foi desenvolvido em 1904 por Ludwig Prandtl.
O líquido ao escoar transforma (dissipa) parte de sua energia em calor. Essa energia não é mais recuperada na forma de energia cinética e/ou potencial e, por isso, denomina-se perda de carga. Trata-se de perda de energia devido ao atrito contra as paredes e à dissipação devido à viscosidade do líquido em escoamento.
Para efeitos de estudo e de cálculos para dimensionamentos em engenharia, a perda de carga,