Um fluido escoa ao longo de um tubo liso ehorizontal (
e
) a velocidade de
. Calcule a perda de carga e a queda de pressão no escoamento se fluido for:
(b) água
(b) água
Passo 1
O enunciado dá um escoamento de água em um tubo horizontal liso de comprimento
e diâmetro interno
, com velocidade média
. Queremos calcular a perda de carga por atrito (carga hidráulica) e a queda de pressão correspondente. Para isso usaremos a fórmula de Darcy–Weisbach e o fator de atrito de Blasius para escoamento turbulento em tubulação lisa.
Passo 2
Calcular o número de Reynolds, que indica o regime de escoamento:
onde para a água em temperatura ambiente normalmente tomamos
. Substituindo,
Passo 3
Como
, o escoamento é turbulento. Em tubos lisos podemos usar a correlação de Blasius para o fator de atrito de Darcy:
Passo 4
Calcular
:
Passo 5
Usar a equação de Darcy–Weisbach para perda de carga (carga em metros de coluna de água):
com
. Assim,
Passo 6
Converter a carga em queda de pressão usando
, com
:
Resposta
Perda de carga
de coluna de água.
Queda de pressão (
kPa).
Queda de pressão