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As instalações de transporte de água sob pressão, de qualquer porte, são constituídas por tubulações montadas em sequência, de eixo retilíneo, unidas por acessórios (válvulas, curvas, derivações, registros ou conexões de qualquer tipo). Estas conexões, acessórios ou até mesmo a mudança do material geram ao longo do trecho perdas de carga unitárias e localizadas, contribuindo para perda de carga total. Essa perda de carga é a energia dissipada pelo fluido, que tem dimensão linear, e representa a energia perdida pelo líquido por unidade de peso, entre dois pontos do escoamento. A perda de carga é função de vários elementos, tais como: Rugosidade do conduto Viscosidade e densidade do liquido Velocidade de escoamento Grau de turbulência do movimento Comprimento percorrido Material As perdas de cargas podem ser divididas em: Unitária- Causada pelo movimento do fluido ao longo da tubulação, sendo uniforme em qualquer trecho da tubulação , desde que possua o mesmo diâmetro , independente da posição do mesmo. Localizada- Causada pelo movimento do fluido nas paredes internas e emendas das conexões e acessórios da instalação, sendo maiores quando localizadas nos pontos de mudança de direção do fluxo. Estas perdas não são uniformes, mesmo que as conexões e acessórios possuam o mesmo diâmetro. Perdas em mudanças de seção Mudanças bruscas de seção provocam grandes perdas, devido ao fenômeno de formação da veia contraída Perdas em curvas Nos trechos curvos, a perda de carga é maior que em um duto reto de seção e comprimento equivalentes, devido principalmente à presença de fluxo secundário. Perdas em válvulas As perdas nas válvulas inseridas na tubulação também são expressas usualmente como um comprimento equivalente de duto. Para o cálculo do valor da perda de carga nos tubos (perda de carga unitária) é possível utilizar várias fórmulas empíricas de diversos autores: Para o cálculo do valor da perda de carga nos tubos (perda de carga unitária) iremos utilizar a fórmula de Fair-Whipple-Hsiao: Onde: J- Perda de carga unitária (m/m) Q-Vazão estimada (l/s) D –Diâmetro interno do tubo (mm) Para o cálculo do valor da perda de carga localizada, utilizaremos a equação geral: Então como calcular a perda de carga total em uma tubulação? Jtotal= JU x Ltotal Ltotal= L real + L virtual Ju-Perda de carga unitária L virtual- Comprimento equivalente L real- Medida real do caminhamento da tubulação
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