6/22/2020
ENGº A. ROCHA 1
LEIS DE RESISTÊNCIA:
Perdas de carga
Localizadas
Instituto Superior de Transportes e Comunicações
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Perdas de Carga Localizadas em Tubagens: Causas e Cálculo, Exercícios de Hidrologia
Este documento explica as perdas de carga localizadas em tubagens, que decorrem de peças especiais e conexões, diferentemente das perdas em consequência do escoamento ao longo das condutas. O texto aborda a importância dessas perdas, como expressá-las usando a equação geral ou o método dos comprimentos equivalentes, e fornece exemplos práticos. Além disso, o documento apresenta exercícios para a prática.
Tipologia: Exercícios
2021
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LEIS DE RESISTÊNCIA:
Perdas de carga
Localizadas
CONCEITO DE PERDA DE CARGA LOCALIZADA
Na prática as tubagens não são constituídas exclusivamente de tubos retilíneos e de mesmo diâmetro. Usualmente, as tubagens apresentam peças especiais ( válvulas, registros, medidores de vazão etc ) e conexões ( ampliações, reduções, curvas, cotovelos, tês etc ) que pela sua forma geométrica e disposição elevam a turbulência, resultando em perdas de carga.
As perdas de carga localizadas podem ser expressas pela Equação Geral / Método dos Coeficientes : g U H K i i 2 2 Onde: Ui = é a velocidade média do fluxo (m/s) que, no caso das ampliações e reduções refere-se, geralmente, à secção de maior velocidade ou, no caso das peças especiais (registros, curvas etc.), refere-se a velocidade média na tubagem. Ki = é um coeficiente empirico DETERMINAÇÃO DE PERDAS DE CARGAS
Aço galvanizado ou ferro fundido (m)
PVC rígido ou cobre (m)
ACESSÓRIOS LINHA ROSCÁVEL
REGISTROS
Perdas de Carga Localizads ( ∆HL)
é função das mudanças de forma, de
diâmetro, de direção do escoamento ou
de combinações destas
Mudanças alargamentos ou estreitamentos, curvas, bifurcações, equipamentos diversos na canalização (válvulas e outras estruturas).
A perda de carga singular é avaliada comparando-se o antes e o depois da singularidade Sem o efeito da singularidade (regime estabelecido) Hipótese de escoamento unidimensional válida
ENGº A. ROCHA (^) 6/22/2020 16
Em geral, a perda de carga singular é expressa
da seguinte maneira
2g 2 U ΔH K K coeficiente adimensional, determinado experimentalmente para Re > 10 5 e analiticamente para um pequeno número de casos U velocidade média de referência. Em geral, nas peças em que há mudanças de diâmetro, é tomada na secção de menor diâmetro (velocidade média maior)
ENGº A. ROCHA (^) 6/22/2020 17 Experimentos: p AB = p 1 em média V AB ~ V 1 A AB ~ A 2
Para o alargamento brusco
Ocorre a desaceleração do fluido no trecho curto
No caso de contracção brusca Contracção do jacto Logo após expansão
ENGº A. ROCHA (^) 6/22/2020 20
D
2
/D
1 = 0 ou A 2
/A
1 = 0 equivale a uma entrada de reservatório não reentrante e não ajustada Entrada em Aresta Viva