QUESTÃO 01:
Uma tubulação de ferro fundido enferrujado (
), com diâmetro de 150 mm e 60 m de extensão escoa uma vazão de
de água. Determinar a perda de carga pela fórmula universal ( vágua
).
Passo 1
O enunciado dá uma tubulação de ferro fundido enferrujado com rugosidade absoluta
, diâmetro
e comprimento
. A vazão é
de água, cuja kinemática é
. Queremos a perda de carga
pela fórmula universal (Colebrook‐White) combinada com a equação de Darcy–Weisbach.
Passo 2
Calcular a área da seção e a velocidade média do fluxo.
A área vale
A área vale
com
, logo
Convertendo
para
,
, a velocidade é
Passo 3
Determinar o número de Reynolds e confirmar que o escoamento é turbulento:
logo escoamento plenamente turbulento
.
Passo 4
Calcular a rugosidade relativa e escrever a equação de Colebrook‐White.
A rugosidade relativa é
A rugosidade relativa é
A equação implícita de Colebrook‐White é
Passo 5
Resolver iterativamente para
.
- Chute inicial
. - Calcular
- Nova iteração dá
. Convergiu para
Passo 6
Calcular a perda de carga pela fórmula de Darcy–Weisbach:
Com
,
,
,
Resposta
A perda de carga é
.