Deseja-se transportar água a
com vazão de
do reservatório S para o reservatório D . A tubulação é de aço comercial com diâmetro nominal de
(
), rugosidade relativa igual a 0,0004 , com seis joelhos padrão de
, sendo um na linha de sucção e 5 na linha de descarga e uma válvula globo, aberta, que se encontra instalada na linha de descarga. Calcule a perda de carga total e a potência útil da bomba. Utilize o método do comprimento equivalente. Considerando rendimento de
.
Sabendo que:
.
Passo 1
Temos água a
com vazão
tubulação interna
, rugosidade relativa
sete trechos de comprimento
a
(soma
),
seis cotovelos de (1 na sucção, 5 na descarga) e uma válvula globo aberta (na descarga).
Vamos calcular
seis cotovelos de
Vamos calcular
- a perda de carga total
usando comprimento equivalente para as singularidades, e - a potência da bomba (hidráulica e de eixo, considerando rendimento
).
Passo 2
Calcular a velocidade, o número de Reynolds e o fator de atrito pela equação de Colebrook:
A rugosidade absoluta é
. Pela fórmula implícita de Colebrook–White:
itera-se e encontra-se
Passo 3
Converter as singularidades em comprimento equivalente:
- Cada cotovelo de
: . - Válvula globo aberta:
.
Total de comprimentos equivalentes
Comprimento hidráulico total
Perda de carga total
Passo 4
Potência hidráulica (útil na água):
Potência de eixo da bomba (considerando
):
Resposta
Perda de carga total
.
Potência hidráulica e potência de eixo
.
Potência hidráulica