(Hidráulica Básica - Rodrigo Porto) Água escoa em um tubo de 50 mm de diâmetro e rugosidade absoluta
. A velocidade na linha de centro é
. Determine a perda de carga em
de tubo. R.
Passo 1
Resumo do enunciado: água escoa em um tubo de diâmetro interno
e rugosidade absoluta
. A velocidade no cerne do escoamento é
. Queremos a perda de carga
em
de tubo.
Conteúdos necessários:
Conteúdos necessários:
- Cálculo da velocidade média a partir de
(lei de potência). - Número de Reynolds
. - Fator de atrito
pela fórmula de Swamee–Jain. - Fórmula de Darcy–Weisbach
Passo 2
Obter a velocidade média
a partir de
. Num escoamento turbulento plenamente desenvolvido, costuma‐se usar a lei de potência de expoente
:
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Passo 3
Calcular o número de Reynolds usando
:
Passo 4
Determinar a rugosidade relativa
Passo 5
Calcular o fator de atrito
pela fórmula de Swamee–Jain (aproximação explícita da equação de Colebrook–White):
Substituindo valores:
Passo 6
Finalmente, usar Darcy–Weisbach para a perda de carga, adotando
(aproximação usada no cálculo prático):