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Relatório Hidráulica e Hidrologia

Por:   •  26/9/2015  •  Relatório de pesquisa  •  3.790 Palavras (16 Páginas)  •  866 Visualizações

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[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

  1. 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:

  1. Comprimento da tubulação (Quanto maior o comprimento maior a perda de carga).
  2. Diâmetro da tubulação (Quanto maior o diâmetro menor será a perda de carga).
  3. Velocidade (Quanto maior a velocidade do fluido maior a perda de carga).
  4. 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:

  1. 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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