Perda de carga
O escoamento interno em tubulações sofre forte influencia das paredes, dissipando
energia em razão do “atrito” viscoso das partículas fluídas. As partículas em contato com a
parede adquirem a velocidade da parede e passam a influir nas partículas vizinhas por meio da
viscosidade da turbulência, dissipando energia. Essa dissipação de energia provoca redução da
pressão total do fluido ao longo do escoamento, denominada perda de carga. Em suma, perda
de carga é a energia perdida pela unidade de peso do fluido quando este escoa. A
perda de carga que ocorre nos escoamentos sob pressão tem duas causas distintas: a primeira é
a parede dos dutos retilíneos, que leva a uma perda de pressão distribuída ao longo do
comprimento do tubo, fazendo com que a pressão total diminua gradativamente ao longo do
comprimento e por isso é denominada perda de carga distribuída; a segunda causa de perda de
carga é constituída pelos assessórios de canalização, isto é, as diversas peças necessárias para
montagem da tubulação e para o controle do fluxo do escoamento, as quais provocam variação
brusca da velocidade, em módulo ou direção, intensificando a perda de energia nos pontos onde
estão localizados, sendo conhecidas como perdas de cargas localizadas.
Perda de carga distribuída
A parede dos dutos retilíneos causa uma perda de pressão distribuída ao longo
do comprimento do tubo, fazendo com que a pressão total vá diminuindo
gradativamente ao longo do comprimento.
Visualização de perdas de superfície no contato do fluído e a parede do tubo.
Esta perda de carga depende do diâmetro D e do comprimento L do tubo; da
rugosidade ε da parede; das propriedades do fluido, da massa específica ρ, da
viscosidade µ e da velocidade V do escoamento.
A rugosidade da parede depende do material de fabricação do tubo bem como
do seu estado de conservação. De maneira geral um tubo usado apresenta uma
rugosidade maior que um tubo novo.
Para tubulações de seção circular, o número de Reynolds é calculado conforme
a equação abaixo, e é admitido o valor de 2100 como limite de transição entre o
escoamento laminar e turbulento.
