Fator de Atrito em Tubos de Seção Circular

Fator de Atrito em Tubos de Seção Circular

Luíza Machado

Disciplina: Laboratório de FFT
Professor: Márcio Murad

1. OBJETIVO
Determinar o fator de atrito em um trecho de tubo de seção circular, com escoamento de água em regime plenamente desenvolvido, permanente, e incompressível.

2. INTRODUÇÃO
Um fluido ao escoar em superfícies sólidas ou tubulações assumem determinado comportamento, classificado em escoamento laminar ou turbulento e compressível ou incompressível. No caso de um escoamento incompressível, a sua natureza (laminar ou turbulento) é determinada pelo número de Reynolds, adimensional, calculado pela seguinte equação:

(1)

Onde  é a massa específica do fluido, v a velocidade média do escoamento, D diâmetro do tubo e  a viscosidade do fluido.
O regime é considerando laminar quando Re < 2000, turbulento quando Re > 4000, entre esses dois valores tem-se regime de transição. O escoamento laminar ocorre quando as partículas de um fluido movem-se ao longo de trajetórias bem definidas, apresentando lâminas ou camadas, preservando sua característica no meio; a viscosidade age no fluido no sentido de amortecer a tendência de surgimento da turbulência e ocorre geralmente a baixas velocidades e em fluídos que apresentem grande viscosidade. Já no escoamento turbulento, as partículas de um fluido descrevem trajetórias irregulares, com movimento aleatório, produzindo uma transferência de quantidade de movimento e geralmente ocorre em fluidos cuja a viscosidade e relativamente baixa. A resistência ao escoamento do fluido depende do comprimento e diâmetro da tubulação, velocidade e viscosidade do líquido, permitindo relacionar a perda de carga (hf) ao número de Reynolds. Outro parâmetro usado para o cálculo da perda de carga é o fator de atrito (f), objetivo deste experimento, o qual depende do número de Reynolds e da rugosidade relativa da superfície e é determinado experimentalmente. No entanto, em um