AOL5 - Atividade contextualizada - Mecânica dos Fluidos

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ATIVIDADE CONTEXTUALIZADA 
MECÂNICA DOS FLUÍDOS 2022.1 
 
 
Adammys Paulo Vieira de Andrade 
Matrícula: ******** 
Curso: Engenharia Civil 
 
Com base em todo o conteúdo estudado, considere um conduto de ferro 
fundido, sendo D = 10 cm e V = 0,7 x 10-6 m²/s, sabendo-se que há dois 
manômetros instalados a uma distância de 10 m, respectivamente, 0,15 Mpa e 
0,145 Mpa. Demonstre, através de cálculos em uma planilha de Excel, a vazão 
da água nesse conduto; o diagrama utilizado, e comente como chegou ao 
resultado e cite exemplos práticos sobre perdas de carga. 
 
 
P1= 0,15 Mpa = 1,5 x 10
4 kgf/m2 
P2= 0,145 Mpa = 1,45 x 10
4 kgf/m2 
K= 0,000259 m = 25,9 x 10-5 m 
= 103 kgf/m3 
 
 
Teorema de Bernoulli: 
 
 
 ( ) 
 
 
 

 
 
 
 
 ( 
 

 
 
 
 
) 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo de Re√f 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
√ 
 
 
 
 
 
 √ 
 
 
 
 
 
 √
 
 
 
 
 
 √
 
 
 
 √ 
 
 
 √
 
 
 
 √ 
 
Cálculo de 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagrama f=f (4,5 x 10-4;385) 
 
Cálculo de V e Q 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
V = 1,96 m/s 
 
 
 
 
 
 
 
Q = 15,3 x 10-3 m3/s 
Q = 15,3l/s 
 
Ou 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 √
 
 
 
V = 1,92 m/s 
 
 
 
 
 
 
 
Q = 15,1 x 10-3 m3/s 
Q = 15,1l/s 
 
 
Perdas de carga 
 
Perda de carga distribuída 
Esse tipo de perda de carga ocorre em trechos de tubulação retilíneos e de 
diâmetro constante. Ela se dá porque a parede dos dutos retilíneos causa uma 
perda de pressão distribuída ao longo de seu comprimento que faz com que a 
pressão total vá diminuindo gradativamente. 
 
Fórmula universal: Δh=f.(L/D).(v2/2g) 
 Δh é a perda de carga distribuída (m); 
 f é o fator de atrito (adimensional); 
 L é o comprimento da tubulação (m); 
 D é o diâmetro da tubulação (m); 
 v é a velocidade média do escoamento (m/s); 
 g é a aceleração da gravidade (m²/s). 
 
 
Fator de atrito 
No caso do escoamento laminar (Re < 2000), o fator de atrito é calculado por: 
f=64/Re 
 
 
Se o escoamento for turbulento (Re > 4000), o fator de atrito é calculador por: 
 
 
 [
 
 
 
 
 
] 
Onde: 
 f é o fator de atrito (adimensional); 
 ε/D é a rugosidade relativa (adimensional); 
 Re é o número de Reynolds (adimensional). 
 
 
Perda de carga localizada 
A perda de carga localizada ocorre em trechos da tubulação onde há presença 
de acessórios, sejam eles: válvulas, curvas, derivações, registros ou conexões, 
bombas, turbinas e outros. 
A presença desses acessórios contribui para a alteração de módulo ou direção 
da velocidade média do escoamento e, consequentemente, de pressão no 
local, ou seja, age alterando a uniformidade do escoamento. 
Dessa forma, há contribuição para o aumento da turbulência no fluido e essa 
turbulência provoca a perda de carga. Neste caso, a perda de carga é 
provocada pelos acessórios na tubulação e recebe o nome de perda de carga 
localizada. 
 
 
Expressão geral da perda de carga localizada: Δh=K.(v2/2g) 
 
 K é um coeficiente (adimensional) e será estudado em várias situações, 
a seguir; 
 V é uma velocidade de referência (m/s); 
 g é a aceleração da gravidade (m²/s). 
 
 
 
Referências bibliográficas: 
 
https://www.guiadaengenharia.com/perda-carga/ 
 
http://www.leb.esalq.usp.br/leb/disciplinas/Fernando/leb472/Aula_7/Perd
a_de_carga_Manuel%20Barral.pdf 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.guiadaengenharia.com/perda-carga/
http://www.leb.esalq.usp.br/leb/disciplinas/Fernando/leb472/Aula_7/Perda_de_carga_Manuel%20Barral.pdf
http://www.leb.esalq.usp.br/leb/disciplinas/Fernando/leb472/Aula_7/Perda_de_carga_Manuel%20Barral.pdf