Cotovelos equivalem a
válvula a
. Determine
.
Resposta:
.
Passo 1
O que o problema pede: determinar a perda de carga equivalente
associada aos acessórios (cotovelos e válvula) dados como comprimentos equivalentes em função do diâmetro
.
Dados fornecidos:
Passo 2
Conceito e fórmulas principais (explicadinho):
- A perda de carga por acessórios pode ser tratada como uma “perda local” com coeficiente
, dada por
onde:
-
é a perda de carga (m), -
é o coeficiente adimensional da perda local, -
é a velocidade do fluido ( ), -
é a aceleração da gravidade ( ), aqui usaremos . -
Também podemos representar a mesma perda como se fosse causada por atrito ao longo de um comprimento equivalente
. A perda por atrito (Darcy–Weisbach) ao longo de é
Igualando
e
(ou seja, escolhendo
de modo que tenham o mesmo efeito), obtemos a relação entre
e
:
Aqui vamos usar a forma direta: somar os comprimentos equivalentes em
fornecidos e aplicar a fórmula de Darcy–Weisbach com
.
Passo 3
Somar os comprimentos equivalentes dados (peguei esses valores do enunciado):
Agora converto para metros usando
:
Passo 4
Calcular a perda de carga usando a forma com comprimento equivalente:
Observação: como
, podemos simplificar:
Passo 5
Calcular passo a passo os termos numéricos.
Primeiro calcule :
Primeiro calcule
Depois calcule
com
e
:
Passo 6
Multiplico os dois resultados para obter
:
Arredondando de forma prática,