Estime o valor da perda de carga através da:
Fórmula de Hazen-Williams;
Dados:
  • Fluido = água a 20^circ C;
  • Comprimento da tubulação =500 m
  • Material = cimento-amianto
  • Diâmetro =75 mm

Passo 1

Beleza, vamos traduzir o que a questão pede. A parada é estimar a perda de carga (ou “queda de altura”) numa tubulação de 500 m de comprimento, diâmetro 75 mm, feita de cimento-amianto, levando água a 20 °C. O conteúdo é hidráulica de condução, mais especificamente a fórmula de Hazen-Williams.
Para resolver a gente vai precisar:
  1. Da fórmula de Hazen–Williams;
  2. Do coeficiente C para cimento-amianto (vamos usar C = 130, valor típico);
  3. Converter tudo para unidades do SI (diâmetro em metros, comprimento em metros).

Passo 2

A teoria por trás da Hazen–Williams é simples: ela dá a perda de carga hf ;=; 10,67 ;L,Q^1,852C^1,852,D^4,87 (em metros de coluna de água) em função da vazão , do diâmetro , do comprimento e do coeficiente de rugosidade . A forma usual é:
Onde
  • é a perda de carga em metros;
  • é o comprimento da tubulação em metros;
  • é a vazão em m³/s;
  • é o coeficiente de Hazen–Williams (adiabático, sem dependência de temperatura significativa para água em condições normais);
  • é o diâmetro interno em metros.

Passo 3

Agora encaixamos nossos dados:
  • hf = 10,67 ;500 ;Q^1,852130^1,852;(0,075)^4,87
Substituindo na fórmula:

Passo 4

Vamos simplificar esse pedação num constante multiplicativa na frente de 130^1,852;(0,075)^4,87approx 0,02725 . Primeiro calculamos o denominador fixo:
10,67times500 = 5,335
E o numerador fixo:
5,3350,02725approx1,96times10^5
Daí a constante fica

Resposta

Portanto, a perda de carga pelo método de Hazen–Williams, em função de boxedhf approx 1,96times10^5;Q^1,852l[mr] , é:
(onde está em m³/s)

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