Um líquido escoa num tubo de seçảo circular do tipo aço comercial, com diâmetro interno de $4,6
cm
15,7
L / s$. Determine a perda de carga decorrent de perdas por atrito no tubo.
Dados: $\gamma_{Liguido}=0,8 \times 10^{4}
N / m^{3} ; \gamma_{Liquido}=0,7 \times 10^{-6}
m^{2} / s$.
Dados: $\gamma_{Liguido}=0,8 \times 10^{4}
Passo 1
O enunciado dá um tubo de aço com diâmetro interno
e comprimento
, por onde circula um líquido com vazão
. Queremos a perda de carga por atrito, isto é, a altura
tal que
onde
é a velocidade média,
e
é o fator de atrito obtido da equação de Colebrook (ou de uma fórmula aproximada, tipo Swamee–Jain). Para isso vamos precisar de:
– Área da seção para achar
.
– Densidade via
.
– Número de Reynolds para verificar o regime.
– Rugosidade absoluta típica de aço comercial .
– Área da seção
– Densidade
– Número de Reynolds
– Rugosidade absoluta típica de aço comercial
Passo 2
Calcular a área da seção e a velocidade média. Convertendo
para
e
para metros:
A área é
e a velocidade
Passo 3
Determinar a densidade e o número de Reynolds. Da dada
vem
O número de Reynolds é
ou seja, regime turbulento.
Passo 4
Estimar o fator de atrito
. Para tubo de aço comercial adota-se
. A rugosidade relativa é
Usando a fórmula de Swamee–Jain
obtemos
Passo 5
Calcular a perda de carga por atrito. O coeficiente
vale
e o termo cinético
Logo
Resposta
A perda de carga por atrito no tubo é aproximadamente
.