perda de carga

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EXPERIÊNCIA 6
ESTUDO DA PERDA DE CARGA SINGULAR
6.1-Objetivo
Qualquer elemento de uma instalação que perturba o escoamento do fluido, estabelecido em condutos retos de seção constante, denomina-se singularidade.
Assim, são singularidades as mudanças de direção, as válvulas, os registros, os filtros, estreitamentos, alargamentos, etc.
A agitação provocada no escoamento pelas singularidades gera perdas de energia por atrito que implicam numa queda irreversível da pressão.
Logo, ao calcular a carga:
H=

V2 P
+ +z
2g γ

entre a entrada e a saída de uma singularidade, pode-se observar uma queda da mesma. Esta queda é a perda de carga singular e indica-se por hS.
Deseja-se estabelecer uma expressão empírica para a determinação do hS, para uso no cálculo de instalações. Pode-se verificar que: hS = K S

V2
2g

Eq. 6.1

onde: KS = coeficiente da perda de carga singular
Este coeficiente é um adimensional e é tanto maior quanto maior for a dificuldade de passagem do fluido pela singularidade.
Assim, por exemplo, o KS para uma válvula globo é bem maior que para um cotovelo. Entretanto, por ser adimensional, independe do tamanho da singularidade, desde que seja mantida a semelhança.
Assim, por exemplo, o KS para um cotovelo de diâmetro 1" é o mesmo que para um de diâmetro 2".
Um dos objetivos desta experiência é verificar a equação 6.1, isto é, verificar que hS = f (V2). Para isto, lembrando que V = Q/A, varia-se Q na tubulação e determina-se hS = f (Q). Este gráfico deverá formar uma parábola na faixa de vazões do laboratório.
Um outro objetivo é verificar se o coeficiente da perda de carga singular KS é função da viscosidade do fluido, representada pelo número de Reynolds, ou se é função somente do tipo de singularidade. Esta verificação é feita construindo-se o gráfico:
KS = f (Re)
Resumindo, o objetivo da experiência, além da observação do fenômeno, é o da construção dos gráficos: hS =f (Q)
KS = f (Re) qualquer que seja a