Resumo
Esta experiência determina o estudo do escoamento de um fluido em
regime turbulento em conduto cilíndrico horizontal com mudança brusca
no diâmetro, onde ocorre perda de carga singular.
Objetivos
O objetivo deste trabalho é o cálculo da perda de carga no escoamento
de um fluido (água) em um duto em regime turbulento.
Introdução
As perdas de carga localizadas, também chamadas por perdas
singulares, são ocasionadas por mudanças na seção de escoamento ou
de direção da corrente. Estas mudanças ocasionam turbilhonamento
e,devido a inércia, parte da energia mecânica disponível se converte em
calor e se dissipa sob esta forma, resultando numa perda de energia ou
perda de carga.
Fundamentos Teóricos
Escoamento turbulento é aquele no qual ocorre mistura macroscópica de
partículas de camadas adjacentes de fluido. O escoamento é chamado
permanente em média quando os valores médios das grandezas não
variam em um dado ponto. Isso acontece quando as médias são
avaliadas dentro de um intervalo de tempo suficientemente grande.
No escoamento turbulento as forças de inércia superam em muito as
forças de cizalhamento e o número de Reynolds é suficientemente
grande (para tubulações industriais, o escoamento turbulento ocorre
para número de Reynolds superior a 4000).
Expressão geral da perda de carga localizada:
Hs= K*V2
2g
onde:
Ks: Coeficiente de perda singular, função da geometria e do número de
Reynolds característicos do escoamento;
V: Velocidade de escoamento do fluido, devendo ser tomada a maior,
podendo ser a montante ou a jusante da singularidade;
g: Aceleração da Gravidade.
