Perda De Carga

INTRODUÇÃO

Quando um fluido qualquer escoa de um ponto para outro no interior de um tubo, haverá sempre uma perda de energia, denominada perda de carga. Esta perda de energia é devida ao atrito do fluido com a superfície interna da parede do tubo e turbulências no escoamento do fluido. Portanto quanto maior for a rugosidade da parede da tubulação ou mais viscoso for o fluido, maior será a perda de energia. Esse trabalho tem o intuito de definir o que é perda de carga localizada em dutos e suas possíveis formas de calcular essas perdas.

O escoamento é denominado variado quando o vetor velocidade varia ao longo dos pontos da trajetória, em intensidade ou mesmo em direção. Essas variações ocorrem nos acessórios de uma instalação, nos quais o fluido sofre perturbações bruscas no seu escoamento. Podem ser grandes em trechos relativamente curtos da instalação, como as perdas em válvulas, mudanças de direção, expansões ou alongamentos bruscos, passagens divergentes, obstruções parciais, tê, cotovelos, etc. Todos esses elementos causam variações na velocidade e na pressão em espaços pequenos, que juntos com o atrito causado pela viscosidade do fluido com o tubo, geram o que se chama de perda de carga.

DEFINIÇÕES

PERDA DE CARGA LOCALIZADA

Na prática as canalizações não são constituídas exclusivamente de tubos retilíneos e de mesmo diâmetro.

Usualmente, as canalizações apresentam peças especiais (válvulas, registros, medidores de vazão etc) e conexões (ampliações, reduções, curvas, cotovelos, tês etc.) que pela sua forma geométrica e disposição elevam a turbulência, resultando em perdas de carga.

Estas perdas são denominadas localizadas, acidentais ou singulares, pelo fato de decorrerem especificamente de pontos ou partes bem determinadas da tubulação ao contrário do que ocorre com as perdas em consequência do escoamento ao longo dos encanamentos. Desta forma, a perda de carga total (hfTotal) ao longo de uma canalização é o resultado da soma das perdas de carga ao longo dos trechos retilíneos (perda de carga contínua) com as perdas de carga nas conexões e peças especiais (perda de carga localizada):

As perdas de carga localizadas tradicionalmente são calculadas de duas formas:

Onde o coeficiente de perda K deve ser determinado experimentalmente para cada situação, ou

Onde Le é o comprimento equivalente de um tubo reto ou

Calculo de Vazão

Conversões

L /S = M³/S x 100

1Pa = 0,1KgF/M²

Y = 100KgY/M³ (Peso especifico da água)

h=KgY/M² / KgY/M³=M

• = perda de carga localizada;

• = coeficiente de perda de carga distribuída, ou fator de atrito de Darcy;

• = comprimento da tubulação (tubos + acessórios);

• = velocidade média da água, antes ou depois do ponto singular, conforme o caso;

• = Coeficiente determinado de forma empírica para cada tipo de ponto singular;

OBJETIVO EXPERIMENTAL

O experimento tem como finalidade determinar o coeficiente de perda de carga localizada gradativamente após fechar o registro gerando interferência no fluido.

Calcular a perda de carga localizada em um tubo reto com a entrada de seção circular fabricada de Policloreto de Vinila (PVC).

Efetuar duas leituras de vazão a partir do preenchimento de um fluido por um registro e o enchimento do tanque em função de um tempo gasto para o evento.

Leitura de diferenças de pressão no piezômetro a fim de obter a perda de carga para cada situação de vazão, localizando-as no gráfico associativo de perda de carga para um trecho reto.

MATERIAIS UTLILIZADO

- Bancada de experimento

- Associação de bombas

- Água

- Medidor diferencial de pressão

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

• Abre-se o registro de entrada e saída do tubo sem acessórios onde serão feitas as medições.

• Liga-se a bomba, deixa-se que o escoamento se desenvolva.

• Controla-se o registro de entrada para uma determinada vazão e espera-se o sistema entrar em equilíbrio.

• Realiza-se a medição da vazão, mede-se três vezes para que se obtenha um valor mais preciso.

• Através do Piezômetro lê-se o valor de .

• Repetem-se esses passos para diferentes vazões.

• Após encontrar