QUESTÃO 04:
Determinar a perda de carga por km de comprimento de uma tubulação de aço (
) de seção circular de diâmetro 45 cm . O fluido é óleo (
) e a vazão é
.
Resp:
.
Passo 1
O problema pede a perda de carga por quilômetro de uma tubulação de aço de diâmetro interno
e rugosidade absoluta
. O fluido é óleo com viscosidade cinemática
e a vazão é
. Vamos usar a equação de Darcy–Weisbach
para
, onde precisamos de (i) velocidade
, (ii) número de Reynolds
e (iii) fator de atrito
(através da equação de Colebrook ou da fórmula explícita de Swamee–Jain).
Passo 2
Calcular a área da seção e a velocidade média:
Passo 3
Calcular o número de Reynolds:
Como
, o escoamento é turbulento.
Passo 4
Determinar o fator de atrito
. A equação implícita de Colebrook é
mas podemos usar a fórmula explícita de Swamee–Jain:
Substituindo
e
, obtemos
Passo 5
Agora a perda de carga em
:
Resposta
A perda de carga é
por quilômetro de tubulação.