trabalho perda de carga, Trabalhos de Engenharia de Produção

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• (^) Engenharia de Produção
• (^) Hidrologia e Hidráulica aplicada a Engenharia de Produção.
• (^) Prof°Dr° Paulo Lenço
• (^) Acadêmicos: Lucio Vasques e Plínio Gomes Jr e Ricardo Ferreira.
• (^) Estudo da Perda de Carga

• (^) Fundamentação teórica
• (^) Exemplo
• (^) Aplicação

Fatores que influenciam as perdas de cargas

1. • Natureza do fluido escoado (peso especifico , viscosidade): Os escoamentos reais de um fluido apresentam dissipação de energia mecânica por causa do atrito viscoso devido a aderência do fluido junto as superfícies solidas:
2. • Material empregado na fabricação dos tubos e conexões (PVC, ferro) e tempo de uso: Comercialmente os tubos e conexões mais utilizados são os de PVC e ferro galvanizado cujas diferenças de fabricação e acabamento interno (rugosidade e área livre) são bem caracterizadas, razão ela qual apresentam coeficiente de perdas diferentes

Fundamentação teórica

3. Diâmetro da tubulação: O diâmetro interno ou área livre de escoamento é fundamental na escolha da canalização já que, quanto maior a vazão a ser bombeada, maior deverá ser o diâmetro interno da tubulação a fim de diminuírem-se as velocidades e, consequentemente, as perdas de cargas. Todas as perdas já forma tabeladas pelos fabricantes de diferentes os tipos de conexões, para efeito de calculo a formula mais utilizada é a formula de Bresse, expressa por: Onde: D- diâmetro interno do tubo, em metros K – coeficiente de custo de investimento x custo operacional, usualmente aplica-se um valor entre 0,8 e 1, Q= Vazão em A formula de Bresse calcula o diâmetro da tubulação de recalque, sendo que na pratica, para a tubulação de sucção adota-se um diâmetro comercial imediatamente superior

Fundamentação teórica

Formulas

As Perdas de cargas distribuídas podem ser calculadas pela

formula empírica de Darcy-Weisbach.

Fundamentação teórica

O comprimento equivalente da instalação hidráulica é de 34,1M:

Perda de carga pela equação de Darcy-Weissbach.

• (^) Calcular a Perda de Carga Δ P da instalação hidráulica, de um sistema aberto,construída com tubo de pvc, do esquema anterior, conforme esquema abaixo que deve transportar uma vazão de água de Q =2,2 m³/h e in 1” (27,3mm). Solução

1. Determinar a vazão em m³ / s Q = 2,2 m³/h = 6,11 x 10-4 m³ / s
2. Determinar a área interna da tubulação de DN = 1” A área pode ser determinada: A = 585,34 mm² = 585,34 x 10-6 m³ DI = 27,3 mm = 0,0273 m

3. Calcular a velocidade da água dentro da tubulação (V) V = Q / A V = 6,11 x 10-4 m³ / s / 585,34 x 10-6 m³ V = 1,04 m/s 4.Determinar o Fator de Fricção (f) O fator de fricção (f), para água com DN = 1”, para uma velocidade V = 1,04 m/s Quando o n° de Reynolds for ≤ a 2000 conforme cita José Roberto Danieleto considera-se regime laminar. Utiliza-se f = 64/Re

5. Calcular a Perda de Carga Δ P Utilizando-se a expressão pela equação de Darcy-Weissbach;
   • (^) Δ P = f. L/D. V²/2.g Onde: Δ P = Perda de Pressão L = Comprimento Equivalente da Tubulação (34,1m) D = Diâmetro Interno (0,0273m) V = Velocidade do fluído (1,04m/s) g = aceleração da gravidade (9,8m/s) f = fator de fricção (0,01)

Δ P = 0,01 x 34,1 x 1,04² 0,0273 (2x9,8) Δ P = 0,68 m Conclusão: Conforme cita o Prof° Valter Rubens ‘devemos prever uma linha hidráulica, sempre que possível, com o menor número de singularidades, e com a velocidade mais baixa possível, desde que isto seja economicamente viável, pois estes dois fatores influem diretamente no resultado da perda de carga da instalação’.