Perca De Carga

Perda de Carga

Perda de Carga (DP)

Sempre que um fluido se desloca no interior de uma tubulação ocorre atrito deste fluido com as paredes internas desta tubulação, ocorre também uma turbulência do fluido com ele mesmo, este fenômeno faz com que a pressão que existe no interior da tubulação vá diminuindo gradativamente à medida com que o fluido se desloque, esta diminuição da pressão é conhecida como “Perda de Carga (DP)”.

Desta forma a perda de carga seria uma restrição à passagem do fluxo do fluido dentro da tubulação, esta resistência influenciará diretamente na altura manométrica de uma bomba (H) e sua vazão volumétrica (Q), e em caso de sistemas frigoríficos, a diminuição de sua eficiência frigorífica. Em resumo, em ambos os casos um aumento de potência consumida.

Velocidade

Da mecânica dos fluidos sabemos que quanto maior a velocidade de um fluido dentro de uma tubulação maior será a perda de carga deste fluido. Desta forma podemos concluir que para diminuirmos a perda de carga basta diminuirmos a velocidade do fluido. Mas velocidade menor para mantermos uma mesma vazão volumétrica (Q) será necessário utilizar tubulações de maior diâmetro, o que acarreta em uma instalação de custo mais elevado.

A relação entre a vazão volumétrica e a velocidade pode ser escrita como:

Vazão Volumétrica = Velocidade x Área interna da tubulação

.Q=ν ⃗ . A

Onde:

Q =Vazão volumétrica (m3 / s)

V = Velocidade do fluido dentro da tubulação (m / s)

A = Área interna do Tubo (m2)

Resumindo com velocidades muito grandes ocorrerá um aumento da perda de carga (DP) do sistema, o que acarretará um maior consumo de energia nas bombas e compressores, desta forma quando estivermos dimensionados as tubulações da rede hidráulica ou sistema frigorífico devemos pensar em um projeto que garanta ao mesmo tempo em que se possa ter velocidade, para garantir a necessária vazão de fluido com uma mínima perda de carga, com o menor custo da instalação.

Para facilitar o projeto, a ABNT estabelece alguns valores de vazão de água e sua respectiva velocidade máxima dentro de uma tubulação.

Cálculo da Perda de Carga (DP)

Existem diversas equações que podem ser utilizadas para o calculo da perda de carga no interior de uma tubulação, que são estudados em cursos de

“Mecânica dos Fluidos”, em nosso caso adotaremos a equação de Darcy- Weissbach.

A perda de Pressão ou perda de carga (DP) provocada pelo atrito no interior de um tubo cilíndrico, para diversos fluidos homogêneos, como no caso da água, pode ser expresso pela equação de Darcy-Weissbach;

P = f .L/D . V^2/(2.g)

Onde:

P