Calcular a queda de pressão em 100 m de tubulação lisa com diâmetro interno de
quando se têm os seguintes escoamentos:
Qual é o regime de escoamento em cada um destes casos?
De benzeno, a
e pressão atmosférica, com a vazão de
.
De benzeno, a
Passo 1
O enunciado pede a queda de pressão em um tubo liso de comprimento
,m e diâmetro interno
,m, transportando benzeno a
C com vazão
,
/s. O conteúdo é escoamento interno e perda de carga pela fórmula de Darcy–Weisbach. Vamos precisar de:
- Área da seção
e velocidade média . - Número de Reynolds
para identificar o regime. - Fator de atrito
para tubo liso em escoamento turbulento. - Equação de Darcy–Weisbach:
.
Passo 2
Calculamos área e velocidade:
Passo 3
Para o número de Reynolds usamos propriedades do benzeno a
C (típicas):
,kg/
e
,P
. Então
Como
, o escoamento é altamente turbulento.
Passo 4
Para tubo liso em regime turbulento podemos usar a correlação de Swamee–Jain (com rugosidade nula):
Passo 5
Finalmente, aplicamos Darcy–Weisbach:
Calculando:
Resposta
A perda de carga ao longo dos
,m é
,Pa, e o escoamento é turbulento (
).