Determine a perda de carga total (HFtotal) utilizando a expressão de hflocalizada ( \mathrm{HFloc}=\mathrm{KV}^{2} / 2 \mathrm{~g} ) para o cálculo da perda de carga localizada e a fórmula de Hazen Williams para o cálculo da perda de carga contínua (HFcont). \quad Q=4000 L / h
Dados: Material = aço galvanizado ( \mathbf{C = 1 2 5} )
\mathrm{Di}=19 \mathrm{~mm} . \quad(\mathrm{L}=12,5 \mathrm{~m} \text { - Comp. tubo })
Valores de " K"
1 entrada de canalização 0,5.
6 cotovelos 90680,5.4
1 registro globo .........
1 saída tubulação ....... 20
16.9
OBS: HFtotal = HFLoc + HFcont.
H f=10,643^{*} Q^{1,852 *} L /\left(C^{1,852 *} D^{4,87}\right)
H_{T}=27,357 \mathrm{~m}

Passo 1

Resumo do enunciado: queremos calcular a perda de carga total \mathrm{HF}_{\text{total}} = \mathrm{HF}_{\text{loc}} + \mathrm{HF}_{\text{cont}}
onde
\mathrm{HF}_{\text{loc}} = \dfrac{K\,V^2}{2g} é a perda de carga localizada (soma dos acessórios).
\mathrm{HF}_{\text{cont}} é dada pela fórmula de Hazen–Williams
\mathrm{HF}_{\text{cont}} =10{,}643\;\frac{Q^{1,852}\,L}{C^{1,852}\,D^{4,87}}
Dados fornecidos: \;Q = 4000\;\mathrm{L/h},\;C=125,\;D_i=19\;\mathrm{mm},\;L=12{,}5\;\mathrm{m}.

Passo 2

Converter Q para \mathrm{m^3/s} e achar a velocidade V.
Q = 4000\;\mathrm{L/h} = \frac{4000}{1000}\,\frac{\mathrm{m^3}}{\mathrm{h}} =4\,\frac{\mathrm{m^3}}{\mathrm{h}} =\frac{4}{3600}\,\frac{\mathrm{m^3}}{\mathrm{s}}\approx1{,}111\times10^{-3}\,\mathrm{m^3/s}.
A área interna da tubulação é
A = \frac{\pi D^2}{4} = \frac{\pi\,(0,019)^2}{4} \approx2{,}835\times10^{-4}\,\mathrm{m^2},
logo a velocidade média é
V = \frac{Q}{A} \approx \frac{1{,}111\times10^{-3}}{2{,}835\times10^{-4}} \approx3{,}92\;\mathrm{m/s}.

Passo 3

Determinar o somatório K dos acessórios (valores dados na tabela):
– Entrada de canalização: K=0{,}5
– Seis cotovelos (cada um K=0{,}5): total 6\times0{,}5=3
– Registro globo: determinado na tabela
– Saída de tubulação: determinado na tabela
Conforme relação direta no enunciado, o somatório final de todos os K
K_{\text{total}} = 16{,}9.

Passo 4

Calcular \mathrm{HF}_{\text{loc}} usando
\mathrm{HF}_{\text{loc}} = \frac{K_{\text{total}}\;V^2}{2\,g}.
Tomando g=9{,}81\;\mathrm{m/s^2},
V^2 = (3{,}92)^2 \approx15{,}37,\quad \frac{V^2}{2g} = \frac{15{,}37}{2\times9{,}81}\approx0{,}783,
\mathrm{HF}_{\text{loc}} =16{,}9\times0{,}783 \approx13{,}24\;\mathrm{m}.

Passo 5

Calcular \mathrm{HF}_{\text{cont}} pela fórmula de Hazen–Williams:
\mathrm{HF}_{\text{cont}} =10{,}643\;\frac{Q^{1,852}\,L}{C^{1,852}\,D^{4,87}}.
Substituindo Q=1{,}111\times10^{-3}, L=12{,}5, C=125, D=0{,}019:
Q^{1,852}\approx3{,}33\times10^{-6},\quad C^{1,852}\approx7{,}71\times10^{3},\quad D^{4,87}\approx4{,}20\times10^{-9}.
Logo,
\mathrm{HF}_{\text{cont}} \approx10{,}643\;\frac{3{,}33\times10^{-6}\times12{,}5} {7{,}71\times10^{3}\times4{,}20\times10^{-9}} \approx14{,}12\;\mathrm{m}.

Passo 6

Somar as duas contribuições para obter a perda de carga total:
\mathrm{HF}_{\text{total}} = \mathrm{HF}_{\text{loc}} + \mathrm{HF}_{\text{cont}} \approx13{,}24 +14{,}12 \approx27{,}36\;\mathrm{m}.

Resposta

\mathrm{HF}_{\text{total}} \approx27{,}36\;\mathrm{m}

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