Estime o valor da perda de carga através da:
Fórmula Universal;
Dados:
- Fluido = água a
;
- Comprimento da tubulação
- Material = cimento-amianto
- Diâmetro
Fórmula Universal;
Dados:
Passo 1
Beleza, vamos fazer um “bate-papo” sobre perda de carga usando a Fórmula Universal (que é nada mais do que a equação de Darcy–Weisbach). O enunciado diz:
• Fluido: água a 20 °C (ν≈1·10⁻⁶ m²/s, ρ≈998 kg/m³)
• Tubo de cimento-amianto, comprimento L=500 m, diâmetro D=75 mm=0,075 m
O que a gente vai precisar:
• Fluido: água a 20 °C (ν≈1·10⁻⁶ m²/s, ρ≈998 kg/m³)
• Tubo de cimento-amianto, comprimento L=500 m, diâmetro D=75 mm=0,075 m
O que a gente vai precisar:
- Calcular o número de Reynolds Re pra saber se o escoamento é laminar ou turbulento.
- Calcular o fator de atrito f usando a equação de Colebrook (ou a fórmula aproximada de Swamee–Jain).
- Usar a fórmula de Darcy–Weisbach
onde V é a velocidade média do fluido (aqui vamos assumir V=1 m/s só pra ter um número concreto).
A partir do próximo passo, partimos pra conta.
Passo 2
Calcular o número de Reynolds
Isso mostra escoamento turbulento (Re > 4000).
Passo 3
Escolher a rugosidade absoluta do cimento-amianto. Usamos
A razão relativa é
Passo 4
Calcular o fator de atrito f pela fórmula de Swamee–Jain (aproximação explícita da Colebrook):
-
. -
- Soma interna =
-
. - Então
Passo 5
Agora aplica Darcy–Weisbach:
-
. - Numerador:
. - Denominador:
. -
Resposta
Para V=1 m/s, a perda de carga ao longo dos 500 m de tubo de cimento-amianto (D=75 mm) fica em torno de 9,9 m de coluna de água.
Obs.: se você tiver outra vazão, basta recalcular V e repetir os passos acima.