Determine a perda de carga distribuída para um escoamento nos seguintes casos:
Querosene (
), Ferro fundido,
m.
Querosene (
Passo 1
O enunciado pede a perda de carga distribuída (i.e. desnível por unidade de comprimento) num escoamento de querosene em tubulação de ferro fundido. O conteúdo essencial é a aplicação da equação de Darcy–Weisbach combinada com a determinação do fator de atrito por uma fórmula explícita (Swamee–Jain) para regime turbulento em tubo rugoso. Vamos precisar de
,
,
,
rugosidade absoluta típica
e .
rugosidade absoluta típica
e
Passo 2
Calculamos a área da seção e a velocidade média do escoamento:
Passo 3
Determinamos o número de Reynolds para verificar o regime de escoamento:
que é muito maior que
, caracterizando fluxo turbulento completamente desenvolvido.
Passo 4
Para fluxo turbulento em tubo rugoso usamos a fórmula de Swamee–Jain:
Aqui
e
, logo
Passo 5
A perda de carga distribuída (declividade
) é dada por Darcy–Weisbach:
O valor total para o comprimento
fica
Resposta
A perda de carga distribuída é aproximadamente
de coluna de fluido por metro de tubo, totalizando cerca de
em
.