Aula6-Carga

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Fenômenos dos Transportes
Inicio 07:30h
Prof. Frank Hebert
Perda de Carga
Conceito
• A perda de carga corresponde à perda de energia que se dissipa na forma
de calor, em consequência da viscosidade (atrito interno das partículas do
fluido) e do atrito externo (fluido com as paredes do conduto) e da
turbulência do escoamento.
• FLUIDO IDEAL: SEM PERDA DE CARGA
Observação
• Se há movimento: HÁ perda de carga.
• A perda de carga pode ser calculada de duas formas:
Perda de carga Contínua ➔ Ocorre no trecho reto do escoamento
Perda de carga Localizada ➔ Ocorre em singularidades (peças e conexões)
Perda de Carga Total = Contínua + Localizada
Perda de Carga Continua
Conceito
• É a perda de carga que ocorre ao longo da tubulação RETA devido ao
atrito interno entre as partículas do fluido e destas com as paredes do
tubo.
Expressão para o cálculo da perda de carga contínua
Perda de Carga Unitária (J)
• É a razão entre a perda de carga contínua (hfcont) e o
comprimento do conduto (L).
ℎ𝑓𝑐𝑜𝑛𝑡 = 𝛽
𝑄𝑛
𝐷𝑛
.L
β = coeficiente de perda de carga (depende da natureza do 
tubo e do regime de escoamento)
Q = Vazão (L3.T-1)
D = Diâmetro da tubulação (L)
L = Comprimento da tubulação (L)
Fórmula universal da
Perda de Carga distribuída
A fórmula de Darcy-Weissbach, permite calcular a perda de carga 
ao longo de um determinado comprimento do condutor, quando 
é conhecido o parâmetro f, denominado “coeficiente de atrito”:
f = coeficiente de atrito (adimensional)
L = Comprimento da tubulação (m)
U = velocidade média do escoamento (m/s)
g = 9,81 m/s2
D = Diâmetro da tubulação (m)
hfcont = perda de carga contínua (m)
ℎ𝑝 = 𝑓
𝐿
𝐷
𝑉2
2𝑔
 Darcy-Weissbach:
 O coeficiente de atrito, pode ser determinado utilizando-
se o diagrama de Moody, partindo-se da relação entre:
◦ Rugosidade e Diâmetro do tubo (ε/D)
◦ Número de Reynolds (Re)
 O número de Reynolds é um parâmetro adimensional 
que relaciona forças viscosas com as forças de inércia
ℎ𝑝 = 𝑓
𝐿
𝐷
𝑉2
2𝑔
 Para a região de números de Reynolds inferiores a 
2000 (regime laminar) o comportamento do fator 
de atrito pode ser obtido analiticamente por 
intermédio da equação de Hagen-Poiseuille 
conduzindo à função:
f = 64/Re
 As perdas de carga localizadas podem ser 
expressas em termos de energia cinética (v2/2g) do 
escoamento. Assim a expressão geral:
hp = k v
2/2g
Onde:
v=velocidade média do conduto em que se encontra 
inserida a singularidade em questão;
k=coeficiente cujo valor pode ser determinado 
experimentalmente
1) Na instalação da figura, deseja-se conhecer o desnível Dh, 
entre os dois reservatórios de água. Dados: potência fornecida 
ao fluido N = 0,75KW; diâmetro D = 3 cm, Q = 3 L/s; L1,2= 2 
m; L3,6= 10 m; Ks1= 1; Ks4= Ks5= 1,2; Ks6= 1,6; 𝜈 =
10−6𝑚2
2
s 
f=0,02; 𝛾 =
104𝑁
𝑚3
.
Determinar também a rugosidade do conduto e a altura ho para que a pressão 
efetiva na entrada da bomba seja anula.
Exercício