Um efluente com densidade de
e viscosidade de
deve ser transportado por uma tubulação de PVC com 100 metros de comprimento e 75 mm de diâmetro. A altura geométrica entre o ponto de captação e o destino final é de 6 metros. A vazão desejada é de
.
a) Determine o tipo de escoamento (laminar ou turbulento).
b) Calcule a perda de carga total.
c) Calcule a altura manométrica necessária para especificar a bomba.
a) Determine o tipo de escoamento (laminar ou turbulento).
b) Calcule a perda de carga total.
c) Calcule a altura manométrica necessária para especificar a bomba.
Passo 1
O enunciado dá um fluxo de efluente com densidade
\
e viscosidade dinâmica
\
\
, que deve passar por uma tubulação de PVC de comprimento
\
e diâmetro interno
\
\
, com vazão
\
\
e desnível geométrico
\
. Precisamos:
a) determinar o número de Reynolds e decidir se o escoamento é laminar ou turbulento;
b) calcular a perda de carga por atrito ao longo dos \
;
c) somar essa perda de carga ao desnível geométrico para obter a altura manométrica da bomba.
a) determinar o número de Reynolds e decidir se o escoamento é laminar ou turbulento;
b) calcular a perda de carga por atrito ao longo dos
c) somar essa perda de carga ao desnível geométrico para obter a altura manométrica da bomba.
Passo 2
Calcular a área da seção transversal e a velocidade média:
Substituindo
Passo 3
Calcular o número de Reynolds
Como
, o escoamento é turbulento.
Passo 4
Para escoamento turbulento em tubo liso, usamos a fórmula de Blasius
Passo 5
A perda de carga por atrito (Darcy–Weisbach) é
Substituindo
Passo 6
A altura manométrica total que a bomba deve vencer é a soma do desnível geométrico com a perda de carga:
Resposta
(a) Escoamento turbulento, pois
.
(b) Perda de carga por atrito \
.
(c) Altura manométrica necessária \
.
(b) Perda de carga por atrito
(c) Altura manométrica necessária