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 . Determina a perda de carga total pela tubulação mais acessórios.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente quer bombear Q=40 L/s (=0,04 m³/s) de um depósito pra outro que tá 40 m mais alto, usando um cano de ferro fundido de 560 m de comprimento e diâmetro D=150 mm. A rugosidade do cano é ε=0,25 mm e ainda tem um registro globo (equivalente a 50 m de cano) + duas junções com perda K=0,4 cada.
Conteúdo: hidráulica de escoamento interno – vamos precisar de número de Reynolds, fator de atrito de Darcy–Weisbach (via equação de Colebrook) e cálculo de perdas de carga (domésticas e contínuas).
Conteúdo: hidráulica de escoamento interno – vamos precisar de número de Reynolds, fator de atrito de Darcy–Weisbach (via equação de Colebrook) e cálculo de perdas de carga (domésticas e contínuas).
Passo 2
Primeiro a gente calcula a velocidade média no cano:
Com isso, o número de Reynolds é
que indica escoamento turbulento.
Passo 3
Agora precisamos achar o fator de atrito
usando Colebrook:
Iterando (ou usando calculadora hidráulica), obtemos
Passo 4
Perda de carga no trecho contínuo (Darcy–Weisbach):
Perda equivalente do registro globo (Leq=50 m):
Duas junções com
cada (total
):
Resposta
Somando tudo, a perda de carga total pelas tubulações e acessórios é de