Comprimentos Equivalentes, Exercícios de Mecânica dos fluidos

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Perdas localizadas

O escoamento em uma tubulação pode exigir a passagem do fluido através de vários acessórios, curvas ou mudanças súbitas de área. Perdas de carga são encontradas, sobretudo, devido à separação do escoamento. As perdas de carga localizadas tradicionalmente são calculadas de duas formas:

Onde o coeficiente de perda K deve ser determinado experimentalmente para cada situação, ou

Onde Le é o comprimento equivalente de um tubo reto.

Mecânica dos Fluidos - Professor Eduardo Loureiro

2

V

hl  K

V^2

D

L

hl  f e

Perdas localizadas

Representação das perdas localizadas.

Mecânica dos Fluidos - Professor Eduardo Loureiro

Válvula globo:

Prof. Eduardo Loureiro, DSc.

Válvula de esfera:

Prof. Eduardo Loureiro, DSc.

Válvula angular:

Prof. Eduardo Loureiro, DSc.

Válvula de pé com crivo:

Prof. Eduardo Loureiro, DSc.

Saídas, Expansões e Contrações

Mecânica dos Fluidos - Professor Eduardo Loureiro

Saídas:

A energia cinética por unidade de massa, V^2 /2 , é completamente dissipada quando o escoamento descarrega de um duto para um grande reservatório ou câmara. A situação corresponde ao escoamento através de uma expansão súbita com AR=0. Neste caso o coeficiente de perda é igual a 1. Não é possível melhorar o coeficiente de perda localizada para uma saída; entretanto, a adição de um difusor pode reduzir hl consideravelmente.

Expansões e Contrações:

Os coeficientes de perda são obtidos na figura. Note que ambos os coeficientes baseiam-se no maior valor de V^2 /2. Desse modo, as perdas para uma expansão súbita são baseadas em e aquelas para uma contração são baseadas em.

V 12 2

2

V 22

Contrações graduais

Mecânica dos Fluidos - Professor Eduardo Loureiro

As perdas causadas por variação de área podem ser reduzidas com a instalação de bocais ou difusores entre as duas seções de tubo reto. Dados para bocais são apresentados na tabela acima.