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EXP. 6 – ESTUDO DA PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA
6.1- Objetivos
Quando um fluido escoa ao longo de condutos, o Princípio da Aderência provoca a formação de diagramas de velocidades nas seções do escoamento. Isto significa que as partículas do fluido deslizam umas sobre as outras, provocando atritos internos (tensões de cisalhamento). Esses atritos provocam uma perda de energia no fluido, que pode ser detectada pela queda irreversível da pressão. Dado um escoamento num trecho reto horizontal, da seção (1) para a seção (2), calculando as cargas das duas seções, H1 e H2, verifica-se a diminuição da mesma.

Esta diminuição da carga devido aos atritos é a perda de carga do escoamento. A perda de carga ao longo de condutos retos de seção constante denomina-se “perda de carga distribuída” e indica-se por “hf”. Esta perda ocorre por culpa de dois tipos de atritos: viscoso e rugoso. Atrito entre as próprias camadas de fluido, denominado de “atrito viscoso” e atrito entre o fluido e as asperezas do conduto, denominado “atrito rugoso”.
Deseja-se estabelecer uma expressão empírica para a determinação do “hf” para ser utilizada no cálculo da perda em instalações. Através dos Capítulos 6 e 7 do Livro texto de Teoria, podese verificar que:

Onde:

L = comprimento do trecho do conduto
DH = diâmetro hidráulico do conduto (DH=D, se o conduto for circular) v = velocidade média na seção do escoamento
K = rugosidade média equivalente do conduto
 = viscosidade cinemática do fluido

Conseguindo-se a seguinte expressão:

Um dos objetivos desta experiência é verificar parcialmente esta expressão, isto é, verificar
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que hf= f(v ). Para isto, lembrando-se que “v = Q/A”, varia-se a vazão “Q” na tubulação e determina-se hf= f(Q). Este gráfico deverá formar uma parábola, a partir de vazões relativamente altas.
O outro objetivo é verificar que “f”, o coeficiente da perda de carga distribuída, é função do número de Reynolds. O gráfico “f = f(Re)” corresponde a um trecho