É necessírio calcular a perda de carga para uma tubulação destinada a levar água do rio Araguari até o conjunto de tanques para a criação de peixes (piscicultura). De posse das informações do quadro abaixo calcule a perda de carga contínua (hf) utilizando:
c) Equação de Flamant.
Dados:
Liquido
água à 20 graus C
Comprimento da tubulação
Material: Tubo de PVC (liso)
ke
Diâmetro externo
Espessura da parede
Velocidade da água
c) Equação de Flamant.
Dados:
Liquido
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Comprimento da tubulação
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Diâmetro externo
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Espessura da parede
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Velocidade da água
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Passo 1
Beleza, aqui a gente tem que achar a perda de carga contínua (hf) numa tubulação que leva água do rio até os tanques de piscicultura. É conteúdo de hidráulica básica: a gente vai usar a “equação de Flamant” (que nada mais é que a forma da Darcy-Weisbach) pra tirar hf.
O que precisamos:
O que precisamos:
- Diâmetro interno do tubo.
- Número de Reynolds pra ver se o escoamento é laminar ou turbulento.
- Fator de atrito λ usando a eq. de Flamant (i.e. Darcy-Weisbach + aproximação para regime totalmente turbulento).
- Por fim, aplicar
.
Passo 2
Calcular o diâmetro interno
.
O tubo tem diâmetro externo e espessura de parede
, logo
O tubo tem diâmetro externo
Passo 3
Número de Reynolds:
onde para água a
C tomamos
.
Como
, o escoamento é turbulento.
Passo 4
Equação de Flamant (Darcy–Weisbach) para fator de atrito em regime totalmente turbulento (escoamento “totalmente rugoso”):
onde
.
- Calcular
:
- Entrando na fórmula:
- Então
Passo 5
Agora aplica a Darcy–Weisbach pra achar
:
com
,
,
,
:
Resposta
A perda de carga contínua usando a equação de Flamant dá aproximadamente