Relatório Hidráulica e Hidrologia
Por: mbr20 • 26/9/2015 • Relatório de pesquisa • 3.790 Palavras (16 Páginas) • 923 Visualizações
[pic 1]
Hidráulica e Hidrologia Aplicada / Engenharia Civil
PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA – PARTE 1
Nome dos integrantes do grupo | Matrícula | Turma |
Franciela Cristina Moreira | B64JIB-8 | EC6Q15 |
Gabriela Cristina dos Santos Ferreira | B59BEE-5 | EC6Q15 |
Joice Gabriela Ferreira Francisco | B8137H-3 | EC6Q15 |
Juliana Santos da Silva | B77GHC-0 | EC6Q15 |
Marinara Barros R. Quaresma | B698HF-7 | EC6Q15 |
Prof. Renata Abdallah e Richard Faria
BAURU (SP)
12/08/2015
- INTRODUÇÃO E FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O que colocar aqui como introdução?
O presente trabalho tem como objetivo abordar as experiências de laboratório com base nas bibliografias existentes sobre o tema apresentado, buscando por meio de comparação a melhor maneira de estimar a perda de carga em tubulação.
A perda de carga distribuída pode ser definida como sendo a perda de energia que fluido sobre durante um escoamento em uma tubulação. É o atrito entre o fluido e a tubulação, quando o fluido está em movimento.” (Macacari, M.F. Hidráulica e Hidrologia: Material de apoio. UNIP. 2° ed. P.45)
Há vários fatores que influenciam na Perda de carga, como:
- Comprimento da tubulação (Quanto maior o comprimento maior a perda de carga).
- Diâmetro da tubulação (Quanto maior o diâmetro menor será a perda de carga).
- Velocidade (Quanto maior a velocidade do fluido maior a perda de carga).
- E outras variáveis como rugosidade, tempo de uso do tubo e viscosidade do fluido. Sendo estas denominadas fator f.
A perda de carga pode ser classificada em:
- Normal, distribuída e linear: ocorre ao longo de uma tubulação retilínea e com diâmetro constante.
As equações (1) e (2) mostram as formas de cálculo das perdas de cargas (normal, distribuída e linear) pelo método Racional (Equação de Darcy-Weisbach).
(1) [pic 2]
Ou
(2)[pic 3]
Onde:
= perda de carga ao longo do comprimento do tubo (mcf)[pic 4]
= queda de pressão ao longo do comprimento do tubo (Pa)[pic 5]
= fator de atrito de Darcy-Weisbach (adimensional)[pic 6]
= comprimento do tubo (m)[pic 7]
= velocidade do liquido no interior do tubo (m/s)[pic 8]
= diâmetro interno do tubo (m)[pic 9]
= aceleração da gravidade local (m/s²)[pic 10]
O número de Reynolds (Re) é um número adimensional usado em mecânica dos fluidos para o cálculo do regime de escoamento de determinado fluido sobre uma superfície. A equação (3) mostra a formula usada para cálculo deste:
(3)[pic 11]
Onde:
= velocidade média do fluido (m/s)[pic 12]
= longitude característica do fluxo, o diâmetro para o fluxo do tubo (m)[pic 13]
= viscosidade dinâmica do fluido (N.s/m²)[pic 14]
= massa especifica do fluido (kg/m³)[pic 15]
Segue abaixo a caracterização dos tipos de escoamento dos fluidos de acordo com o número de Reynolds (Re):
Se Re < 2000 o escoamento é caracterizado como lamelar.
Se Re > 4000 o escoamento é caracterizado como turbulento.
Se 2000<Re<4000 o escoamento é caracterizado como instável.
A equação (4) mostra a formula usada para cálculo da Rugosidade Relativa da superfície.
(4)[pic 16]
Sendo K denominado rugosidade absoluta
A ilustração 1 mostra o Diagrama de Moody que é utilizado para determinação do fator de atrito , a partir do número de Reynolds e da Rugosidade relativa da superfície em contato com o fluido.[pic 17][pic 18]
[pic 19][pic 20]
As perdas de cargas (normal, distribuída e linear) também podem ser calculadas pelo método empírico, utilizando-se Hazen-Willians (para diâmetros de 50mm até 2400 mm e vários tipos de materiais de tubo e revestimentos) ou Fair-Whipple-Hsiao (para tubulações pequenas de até 100mm).
A equação (5) mostra o cálculo da perda de carga utilizando-se Hazen-Willians.
(5)[pic 21]
Onde:
= perda de carga unitária (m/m)[pic 22]
= vazão de água (m³/s)[pic 23]
= diâmetro interno da tubulação (m)[pic 24]
= Coeficiente que depende do material da tubulação( admensional)[pic 25]
A tabela 1 mostra os valores adotados para o coeficiente “C” para a fórmula de Hazen- Willians. [pic 26][pic 27]
A equação (6) mostra o cálculo da perda de carga utilizando-se Fair-Whipple-Hsiao para aço galvanizado e ferro fundido.
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