Pretende-se bombear
de gasolina
em uma tubulação de ferro galvanizado novo sem costura, com 220 m de comprimento e 150 mm de diâmetro. A temperatura é de
. Considerando os seguintes acessórios: 4 curvas de
de raio longo, 2 tês de saída de lado, 1 válvula de retenção de tipo leve, 2 registros de gaveta e 1 saída de canalização. Calcular a perda de carga, usando o método dos comprimentos equivalentes. A seguir, assinale a alternativa correta.
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado pede para a gente calcular a perda de carga total (em mcg – metros de coluna de gasolina) num bombeamento de gasolina (
) com vazão de
L/h por um trecho de tubo de ferro galvanizado (220 m de comprimento,
mm), incluindo acessórios (curvas, tês, válvula de retenção, registros, saída). O conteúdo é escoamento em tubos, cálculo de número de Reynolds, fator de atrito (Moody/Colebrook) e método dos comprimentos equivalentes para acessórios. Vamos precisar de:
- Converter vazão em
(m³/s) e achar a velocidade . - Calcular número de Reynolds
e fator de atrito . - Calcular perda de carga distribuída (major losses) e somar perdas localizadas convertendo cada acessório num “comprimento equivalente”
.
Passo 2
Calcular
e
:
Passo 3
Número de Reynolds e fator de atrito:
Densidade da gasolina: .
Supondo viscosidade cinemática ,
Densidade da gasolina:
Supondo viscosidade cinemática
Para tubulação nova galvanizada com rugosidade relativa
Passo 4
Perda de carga distribuída (tubo liso):
Agora os acessórios. Cada peça vira um “comprimento equivalente”
(onde
vem de tabelas):
- 4 curvas de 90° de raio longo:
cada → total . - 2 tês de saída lateral:
cada → . - 1 válvula de retenção leve:
. - 2 registros de gaveta:
cada → . - 1 saída de canalização:
.
Somando tudo:
$$\sum L_{eq,acessórios}=(64+40+26+14+3),D=147D
\quad\Rightarrow\quad L_{eq,acess.}=147\cdot0,15=22{,}05\ \mathrm{m}$$
Passo 5
Perda de carga total usando o comprimento equivalente combinado:
$$L_{tot}=L_{tubo}+L_{eq,acess.}
=220+22{,}05=242{,}05\ \mathrm{m}$$
Resposta
A perda de carga total vale aproximadamente
mcg. (alternativa d)