Se requer bombear 40 litros/segundo de água de um deposito a outro 40 m mais elevado, distantes 560 m . A tubulação é de ferro fundido com rugosidade de
e diâmetro de 150 mm. Na tubulação existe um registro globo aberto com comprimento equivalente de 50 metros e duas junções com coeficiente de perda de carga igual a 0,4 . Determine a perda de carga localizada pelos acessórios presentes na tubulação.
Passo 1
Beleza, a questão pede para calcular só a “perda de carga localizada” dos acessórios (um registro globo e duas junções) numa tubulação que leva 40 L/s de água, diâmetro 150 mm e comprimento equivalente do registro de 50 m; as junções têm
cada. O conteúdo aqui é Mecânica dos Fluidos: perda de carga dos acessórios usando coeficiente
e a velocidade de escoamento. A gente vai precisar de:
- Converter a vazão e achar a velocidade
. - Calcular o número de Reynolds e achar o fator de atrito
(pra usar no registro). - Determinar
equivalente do registro via . - Somar todos os
e achar a perda de carga localizada .
Passo 2
Calcular a área da seção e a velocidade:
Área com
m
Área
Vazão
L/s =
m³/s
Passo 3
Reynolds e fator de atrito:
Usamos m²/s, então
Usamos
Como está turbulento, usamos a fórmula de Swamee–Jain para
:
com
mm =
m ⇒
.
Calculando dá
Calculando dá
Passo 4
Coletar os coeficientes:
- Registro globo: comprimento equivalente
m ⇒ - Duas junções: cada uma com
, então
Total dos
:
Passo 5
Perda de carga localizada total:
Primeiro
m.
Logo
Logo
Resposta
A perda de carga localizada pelos acessórios é de aproximadamente
m.