Engenharia - exercícios de fluidos resolvidos

RETIRADO DE VIANNA (2009).

Exemplo 1

Determine a perda de carga que ocorrerá ao longo de dois quilômetros de tubulação de ferro dúctil revestido internamente com argamassa de cimento e areia, de diâmetro igual a 300 mm, no interior da qual deverá escoar 100 litros por segundo de água a 20ºC. Admita que a viscosidade cinemática da água possa ser considerada igual a 10-6 m2/s (para outras temperaturas, ver Anexo 4).

Resolução:

Calculamos:

Velocidade média:

Número de Reynolds:

Relação k / D: No Anexo 3 encontramos o valor a adotar para k.

4. Tubos de ferro fundido (novo) 4.1 Revestimento Interno com argamassa de cimento e areia obtido por centrifugação com ou sem proteção de tinta à base de betume 0,1

Nas notas sob a tabela do citado anexo encontramos:

Nota: Valores mínimos a adotar com tubos novos:
Para adutoras medindo mais de 1000 metros de comprimento: 2,0 vezes o valor encontrado na Tabela acima para o tubo e acabamento escolhidos.

Portanto:

Com os valores de Re e k/D é possível determinar o valor de f no ábaco de Moody Figura 2.1):

Fig. 2.1 – Exemplo 1: consulta ao ábaco de Moody.

(Alternativamente, o valor de f poderia ter sido encontrado utilizando a fórmula de Churchill. Faça o exercício!)

De posse do valor de f encontrado, calculamos:

Exemplo 2

Determine a perda de carga que ocorrerá ao longo de dez metros de tubulação de aço-carbono galvanizado, de diâmetro igual a 25,4 mm, no interior da qual deverá escoar 1 litro por segundo de água a 20ºC. Admita que a viscosidade cinemática da água possa ser considerada igual a 10-6 m2/s.

Resolução:

Calculamos:

Velocidade média:

Número de Reynolds:

Relação k / D:

1. Tubos de Aço: Juntas soldadas e interior contínuo 1.1 Grandes incrustações ou tuberculizações 2,4 a 12,0 1.2 Tuberculização geral de 1 a 3 mm 0,9 a 2,4 1.3 Pintura à brocha, com asfalto, esmalte ou