Água a
escoa em um tubo de ferro fundido
com 100 mm de diâmetro e 200 m de comprimento. Se a velocidade é
, calcule a perda de carga usando a equação de Darcy-Weisbach.
Passo 1
O enunciado pede a perda de carga em um escoamento de água a
num tubo de ferro fundido de diâmetro interno
e comprimento
com velocidade
. Vamos usar a equação de Darcy–Weisbach para perda de carga
, que é
onde
é o fator de atrito,
.
Passo 2
Precisamos das propriedades da água a
: densidade
e viscosidade cinemática
. A rugosidade absoluta do ferro fundido é
.
Passo 3
Calculamos o número de Reynolds
indicando escoamento turbulento.
Passo 4
Determinamos a rugosidade relativa
Passo 5
Usamos a fórmula explícita de Swamee–Jain para
em escoamento turbulento totalmente desenvolvido:
Substituindo os valores:
Passo 6
Calculamos a perda de carga em metros de coluna d’\água:
Resposta
A perda de carga é aproximadamente
de coluna de água.