Um conduto de ferro fundido novo, revestido internamente (
), com diâmetro de 100 mm e 75 metros de extensão é submetido a uma vazão que produz uma perda de carga de 35 metros.
Determinar a vazão escoada (
).
80800
80800
Passo 1
O enunciado dá um tubo de diâmetro interno
, comprimento
, rugosidade absoluta
, perda de carga
e viscosidade cinemática da água
. Queremos a vazão volumétrica
. Para isso vamos usar a equação de Darcy–Weisbach para perda de carga e a equação de Colebrook (ou explícita de Swamee–Jain) para o fator de atrito
.
Passo 2
A equação de Darcy–Weisbach relaciona perda de carga e velocidade média
:
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Passo 3
O fator de atrito
depende de Reynolds e rugosidade relativa via Colebrook. Usamos a fórmula explícita de Swamee–Jain:
com
Passo 4
Fazemos uma iteração rápida:
- Chute inicial
. - Calcula-se
- Usa-se Swamee–Jain para
:
- Recalcula-se
com :
Refazendo a etapa do fator de atrito com esse
obtém-se praticamente o mesmo
, então já está convergido.
Passo 5
A vazão volumétrica é
Resposta
A vazão escoada é aproximadamente