Calcular a perda de carga em. um tubo de 6 " se é necessário manter a pressão de
em um ponto A montante e 6 ft abaixo do ponto onde o tubo descarrega água na atmosfera à razão. de
.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a perda de carga ao longo de um tubo de 6" quando se mantém a pressão de
no ponto
, que fica
abaixo do ponto onde o tubo descarrega à atmosfera. A água escoa com vazão
. Dados importantes fornecidos:
Queremos a perda de carga
entre
e a saída.
Passo 2
Usamos a equação de Bernoulli (forma energética) entre o ponto
e a saída mais a perda de carga. Escrevendo em termos de alturas (head):
onde
Rearranjando para
:
Passo 3
Convertemos
de
para
e depois para altura de coluna de água (
):
Logo a altura equivalente de pressão é
Passo 4
Calculamos a área do tubo e a velocidade do escoamento para mostrar o termo cinético (mesmo que vá cancelar):
A velocidade média é
O termo cinético vale
Como o diâmetro é o mesmo no ponto
e na saída,
e portanto os termos cinéticos se cancelam na equação de Bernoulli.
Passo 5
Tomando a cota de saída como referência (
) e
, e usando o cancelamento dos termos cinéticos, a expressão para a perda de carga simplifica para
Substituindo os valores:
Arredondando de forma razoável:
Passo 6
Se quisermos a perda de carga em unidades de pressão (
), convertemos:
Convertendo para
(dividindo por 144):