QUESTÃO 01 (8 PONTOS):
Determinar a perda de carga por km de comprimento de uma tubulação de aço
de seção circular de diâmetro 75 cm . O fluido é óleo (
) e a vazão é
.
Secoo
Passo 1
O problema pede a perda de carga por quilômetro em uma tubulação de aço de diâmetro interno
, rugosidade absoluta
, transportando óleo com viscosidade cinemática
e vazão
. Para isso vamos usar a fórmula de Darcy–Weisbach
onde
é a velocidade média,
e
é o fator de atrito obtido da equação de Colebrook–White.
Passo 2
Calculamos a seção transversal e a velocidade média:
Passo 3
Determinamos o número de Reynolds para ver o regime de escoamento:
que confirma escoamento turbulento.
Passo 4
Para escoamento turbulento usamos a equação de Colebrook–White. Vamos adotar a fórmula explícita de Swamee–Jain para
:
Calculando cada termo:
Logo
Passo 5
Agora calculamos a perda de carga por
:
Primeiro
então
Resposta
A perda de carga na tubulação é aproximadamente
de coluna de fluido por quilômetro de comprimento.