Perda de carga

AULA DE LABORATÓRIO N.º 5 PERDA DE CARGA
1 INTRODUÇÃO
Ao aplicar a equação de Bernoulli generalizado para analisar a variação da energia hidráulica de um fluido escoando ao longo de um venturímetro, ilustrado na figura 01, tem-se a seguinte situação:
V
2
P1 1
2g

Z1 
P2 2
V
2
2g

Z2

h12 
P3 3
V
2
2g

Z3

h13 
P4 4
V
2
2g

Z4

h14

(1)
Como, genericamente, pode-se considerar do fluido), ao reescrever a equação (1) tem-se:
P h


(energia por unidade de peso
V
2
1
h1 
2g
Z1
2
V
2
h2 
2g
Z2
h12
2
V
3
h3 
2g
Z3
h13
2
V
4
h4 
2g
Z4
h14

(2)

Figura 01: variação da energia hidráulica ao longo de um tubo Venturi
Observa-se que, na análise da variação da energia hidráulica a partir da referência 1 até a referência 4, foram acrescentados à equação os termos
h12 ,
h13 e
PV 2
h14 . Comparando a energia hidráulica ( 2g

Z ) do fluido nas referências 1 e 4 e
22
considerando em 1 e 4 iguais, a energia cinética ( V1 V4
) e a energia de posição
2g2g
( Z1 Z4 ) verifica-se que em 4 houve um decréscimo de energia de pressão em relação à 1 de forma que h1 h4 h14 . O termo
h representa a perda de carga (energia não desejada) que é a energia por unidade de peso do fluido dissipada em forma de calor. Esta perda que ocorre devido ao desvio de fluido pela mudança da direção do escoamento h23 , chamada de perda localizada, e devido ao atrito do líquido com a parede do tubo,
h12 , chamada de perda distribuída, causa uma queda de pressão ao longo do escoamento. A perda total no trecho de 1-4 é a soma das perdas localizada e distribuída:
hT
hL hD
(3)
Perda de carga localizada
O fluido em um sistema hidráulico típico além de passar em tubulações passa também através de válvulas, conexões, curvas, cotovelos, tês, entradas, saídas extensões e