Hidr ulica
Fundamentação Teórica
Um fluido não ideal, ao escoar no interior de um duto, está submetido ao atrito entre as paredes do tubo e entre suas camadas. Logo, a energia inicial do fluido diminui gradativamente, ou seja, ocorre uma perda de carga (∆h) em seu percurso.
A perda de carga é uma forma de dissipação de energia no escoamento. Ela ocorre devido à rugosidade do material do tubo, e também devido aos acessórios que são instalados junto dele. A perda que ocorre ao longo dos tubos é chamada de perda distribuída, enquanto que as perdas em acessórios são chamadas de Perdas Localizadas.
Se analisarmos um único acessório em uma grande tubulação a sua parcela de perda de carga parecerá insignificante. Mas se forem usados vários acessórios teremos um somatório de perdas bastante grande, o que irá influenciar de forma considerável a performance da tubulação.
Segundo a expressão de Bernoulli temos:
Devemos lembrar que esta equação não leva em conta o atrito entre o fluido e a tubulação e, portanto é uma expressão generalizada. Portanto ela não é suficiente para calcularmos a perda de carga. Assim, devemos acrescentar dois termos ao lado direito dessa equação, um para a perda de carga distribuída e outro para a perda de carga localizada:
(perda distribuída)
f = fator de atrito devido ao material, e também à velocidade do escoamento
L = comprimento do tubo
D = Diâmetro do tubo
= Velocidade média na seção do tubo
(perda localizada em função de um coeficiente K, que dependo do tipo de acessório) (perda localizada em função de um comprimento equivalente de tubo )
No caso de termos vários acessórios ligados à tubulação, as perdas localizadas deverão ser somadas, formando assim um somatório de perdas localizadas
As perdas em escoamento através de válvulas e alguns outros acessórios, como cotovelos, curvas de retorno e Tês podem ser expressas em termos de um comprimento equivalente