C 02 Perdas De Carga3

Perdas de carga

Considere, em dada porção de água que escoa da seção A para a seção B, conhecidos os seguintes dados:
Elevação da seção A em relação ao plano de referência: 250 m
Pressão na seção A: 3 kgf /cm²
Velocidade média na seção A: 1,5 m/s
Elevação da seção B em relação ao plano de referência: 230 m
Pressão na seção B: 4 kgf /cm²
Velocidade média na seção B: 2,5 m/s
Existe perda de carga entre essas seções? Qual o seu valor? Qual o sentido do escoamento?
Resolução:

De acordo com os dados fornecidos, temos:
U A2 z A  250 m; p A  3kgf / cm² 
 30 m; U A  1,5 m / s 
 0,115 m

2g pA U B2 zB  230 m; pB  4kgf / cm² 
 40 m; U B  2,5 m / s 
 0,319 m

2g pB Portanto, a partir da equação de Bernoulli para fluidos reais podemos escrever:

U A2
PB U B2 zA 

 zB 

 hf . AB

2g

2g
PA

250 + 30 + 0,115 = 230 + 40 + 0,319 + hf.AB hf.AB = 9,796 m

. ESCOAMENTO LAMINAR E ESCOAMENTO TURBULENTO
 diferença de cargas
 Se a ação da viscosidade >

cinética e de pressão das partículas

 o escoamento é laminar As partículas percorrem trajetórias paralelas.

 diferença de cargas
 Se a ação da viscosidade <

cinética e de pressão das partículas

As partículas percorrem trajetórias erráticas.

 o escoamento é turbulento Sendo o Número de Reynolds:

Re 

U.L.
(adimensional)


onde:
Re  número de Reynolds
U  velocidade média na seção de escoamento (m/s)
L  dimensão característica da canalização (m) condutos forçados de seção circular, L = D
  viscosidade cinemática (da água,   106 m2 x s1 a 20º C)

Temos:
 Re < 2.000  Regime Laminar
 Re > 4.000  Regime Turbulento
 e 2.000 ≤ Re ≤ 4.000  Regime de Transição

Perdas de carga contínuas: fórmulas empíricas
Fórmula de Hazen-Williams:

10,643 Q1,85 h1  1,85
L
4,87
C
D
Essa expressão é aplicável a tubos de diâmetro igual ou superior a 50 mm, sendo que o valor de C depende da natureza das superfícies internas dos tubos.

Perdas de carga contínuas: fórmulas empíricas
Fórmula de