Transporte de Fluidos

Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

TRANSPORTE DE FLUIDOS

2ª EDIÇÃO

Helena Teixeira Avelino
Jaime Filipe Borges Puna
António Carlos Coentro
Fevereiro 2003

INSTITUTO SUPERIOR DE ENGENHARIA DE LISBOA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

SECÇÃO 9 – PROCESSOS QUÍMICOS E REACTORES

TRANSPORTE DE FLUIDOS

1ª EDIÇÃO:
HELENA TEIXEIRA AVELINO
1999

2ª EDIÇÃO:
HELENA TEIXEIRA AVELINO
JAIME FILIPE BORGES PUNA
ANTÓNIO CARLOS COENTRO
2003

INDICE
CAPÍTULO I – MECÂNICA DE FLUIDOS
1. Introdução

1

1.1 Classificação dos fluidos

2

1.2 Fluido em movimento

5

1.3 Fluido estática

7

1.4 Manómetros

8

2. Mecanismo do fluxo de fluidos

11

2.1 Distribuição de velocidades

12

2.2 Noção de viscosidade e massa volúmica

14

3. Princípio da conservação de energia
3.1 Teorema de Bernouilli

17

3.2 Equação da continuidade

22

3.3 Tubagens, tubos e acessórios

24

4. Perdas de pressão no fluxo de fluidos em tubagens
4.1 Cálculo das perdas por fricção em tubagens

29
32

5. O efeito do choque hidráulico

41

6. Número de Karman

42

7. Diâmetro mínimo de uma tubagem

43

8. Previsão da perda de carga

44

9. Medidores de caudais

45

9.1 Medidores de carga variável

46

9.1.1 Medidor de orifício

48

9.1.2 Embocadura

51

9.1.3 Medidor de Venturi

52

9.1.4 Tubo de Pitot

53

9.2 Medidores de área variável
9.2.1 Rotâmetros
9.3 Outros medidores de caudal e de velocidades locais
PROBLEMAS

54
55
67

CAPÍTULO II – BOMBAS
1. Introdução

73

1.1 Balanços de massa/balanços de energia

73

1.2 Tipos de bombas

74

1.2.1. Bombas de deslocamento positivo

76

1.2.2. Bombas centrífugas

80

1.3 Escolha da bomba centrífuga

83

2. Dimensionamento de uma bomba centrífuga

85

3. Cavitação

90

4. Curvas características das bombas centrífugas

95

5. Leis de semelhança entre bombas centrífugas

97

5.1 Efeito da