Apostila-de-Mecânica-dos-Fluidos-57

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HSN002 – Mecânica dos Fluidos Faculdade de Engenharia 
Profª Maria Helena Rodrigues Gomes Universidade Federal de Juiz de Fora 
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4.3.3 – Valores de k para saída da canalização 
 
Figura 4.4 – Valores de k para saída da canalização 
4.4 - Valores de k para algumas singularidades 
4.4.1 – Alargamentos e estreitamentos 
 A mudança de diâmetro em uma linha de tubulações pode ser feita de forma 
brusca ou gradual, seja por um aumento (alargamento) ou diminuição (estreitamento) da 
seção transversal (PORTO, 2002). 
4.4.1.1 – Para alargamentos bruscos 
 A perda de carga, nestes casos, ocorre pela desaceleração do fluido no trecho 
curto entre as seções 1 e 2, com áreas A1 e A2, respectivamente. A perda localizada é 
determinada, através de solução analítica, usando-se o teorema da quantidade de 
movimento e a equação da energia aplicada ao fluido que ocupa o volume de controle 
limitado pelas seções 1 e 2. Observou-se, experimentalmente, que a pressão na área AB é, 
em média, aproximadamente igual à pressão na seção 1, e a flutuação se deve aos 
redemoinhos na zona morta fora do escoamento principal. Para o volume de controle 
escolhido, a aplicação do teorema da quantidade de movimento, no regime permanente 
e uniforme tem-se: 
 12 VVQFx   (4.8) 
Onde  xF é o somatório de todas as forças 
que atuam sobre o líquido contido no volume 
de controle na direção x e Q é a vazão 
mássica através das seções 1 e 2 e Vi, as 
velocidades médias do escoamento 
estabelecido. Daí: 
 
Figura 4.5: Alargamento brusco