Determinar a perda de carga por
de comprimento de uma tubulação de aço com diâmetro de 45 cm . O fluido tem viscosidade cinemática
A vazão é de
. Considere rugosidade de
.
Passo 1
O enunciado pede a perda de carga (carga hidráulica perdida, em metros de coluna de fluido) por quilômetro de uma tubulação de aço de diâmetro interno
, transportando vazão
de um fluido cuja viscosidade cinemática é
e rugosidade absoluta
.
Conteúdo: teoria de escoamento em dutos, cálculo de número de Reynolds, fator de atrito de Darcy–Weisbach (usando fórmula explícita de Swamee–Jain) e fórmula de Darcy–Weisbach para perda de carga.
Conteúdo: teoria de escoamento em dutos, cálculo de número de Reynolds, fator de atrito de Darcy–Weisbach (usando fórmula explícita de Swamee–Jain) e fórmula de Darcy–Weisbach para perda de carga.
Passo 2
Calcular a velocidade média
no tubo a partir de
Primeiro convertemos
.
Passo 3
Calcular o número de Reynolds
Substituindo
Como
, o escoamento é turbulento.
Passo 4
Determinar o fator de atrito
pela fórmula de Swamee–Jain (válida para escoamento turbulento em tubos rugosos):
Aqui
Passo 5
Calcular a perda de carga por Darcy–Weisbach em comprimento
:
onde
.
Resposta
A perda de carga é aproximadamente
de coluna de fluido por quilômetro de tubulação.