Calcular o diâmetro de uma adutora de aço usada (
), que transporta uma vazão de
, com uma perda de carga unitária de
. Calcule também a velocidade.
[D =
]
[D =
Passo 1
Resumo da questão: a gente tem uma adutora de aço com coeficiente de Hazen–Williams
, que transporta vazão
e sofre perda de carga unitária de
. O objetivo é achar o diâmetro
da tubulação e a velocidade do escoamento
.
Matéria: escoamento em condutos forçados (hidráulica). Vamos usar a fórmula empírica de Hazen–Williams para perda de carga e depois a relação .
Matéria: escoamento em condutos forçados (hidráulica). Vamos usar a fórmula empírica de Hazen–Williams para perda de carga e depois a relação
Passo 2
Teoria aplicada (Hazen–Williams em unidades SI):
a perda de carga por comprimento satisfaz
a perda de carga por comprimento
onde
-
em , -
sem dimensão, -
em , -
em .
Passo 3
Isolando
na fórmula acima:
Passo 4
Substituindo os valores numéricos:
- Converte
. -
.
[
D
\Biggl(\frac{10{,}67,(0{,}240){1{,}852}}{90{1{,}852}\times 0{,}017}\Biggr)^{1/4{,}87}
\approx 0{,}3936\ \mathrm{m}
]
\approx 0{,}3936\ \mathrm{m}
]
Na prática escolhe-se o tubo comercial de diâmetro
(400 mm).
Passo 5
Agora a velocidade média
. A área da seção é
Resposta
Diâmetro comercial adotado:
Velocidade do escoamento:
Velocidade do escoamento: