EXPERIMENTO 09 - DETERMINAÇÃO DA PERDA DE CARGA NOS REGISTROS DE ESFERA E DE GAVETA

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS 
ESCOLA DE ENGENHARIA 
CURSOS DE ENGENHARIA CIVIL E ENGENHARIA AMBIENTAL 
 
 
 
EXPERIMENTO Nº 09 
DETERMINAÇÃO DA PERDA DE CARGA NOS REGISTROS DE ESFERA E DE 
GAVETA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Goiânia - 2017 
João Pedro Arciprett Oliveira 
Mariana Marques Pimenta Bueno 
 
 
 
 
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS 
ESCOLA DE ENGENHARIA 
CURSOS DE ENGENHARIA CIVIL E ENGENHARIA AMBIENTAL 
 
 
 
EXPERIMENTO Nº 09 
DETERMINAÇÃO DA PERDA DE CARGA NOS REGISTROS DE ESFERA E DE 
GAVETA 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório semanal da disciplina de Fenômenos de 
Transporte Experimental, entregue ao docente da 
disciplina, como requisito parcial para a obtenção 
da nota N2. 
 
Docente da disciplina: 
Prof. Dr. Fernando Ernesto Ucker 
 
 
 
Goiânia - 2017
João Pedro Arciprett Oliveira 
Mariana Marques Pimenta Bueno 
 
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SUMÁRIO 
 
RESUMO..................................................................................................................... 01 
1 INTRODUÇÃO.................................................................................... 02 
2 OBJETIVO........................................................................................... 04 
3 MATERIAL E MÉTODOS................................................................ 04 
4 RESULTADOS.................................................................................... 05 
5 CONCLUSÃO...................................................................................... 06 
REFERÊNCIAS.......................................................................................................... 06 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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RESUMO 
 
Peças especiais são partes da tubulação que por causa da alteração de geometria causam perda 
de energia, podem ser curvas, desvios, luvas ou ata mesmo registros. O objetivo deste 
relatório é médio o coeficiente K do registro Esférico e do de Gaveta utilizando um quadro de 
pressões, um manômetro e um rotâmetro, com os quais obtemos a Vazão e a diferença de 
altura do mercúrio dentro do manômetro. Com estes dados calculamos a perda de energia e a 
velocidade da água, que por sua vez com estes dados calculamos o K. Encontramos que o K 
do registro Esférico vale 1,06567, mas na internet encontramos que o valor teórico deveria ser 
de 0,05, já para o registro de Gaveta encontramos 1,50122 enquanto que o teórico é de 0,15. 
Com isso concluímos que o registro de Gaveta tem uma perda de energia maior que o 
Esférico e que os valores teóricos estão longe dos reais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
Na prática as canalizações não são constituídas exclusivamente de tubos retilíneos e de mesmo 
diâmetro. Usualmente, as canalizações apresentam peças especiais (válvulas, registro os, medidores de 
vazão etc.) e conexões (ampliações, reduções, curvas, cotovelos, tez etc.) Que pela sua forma 
geométrica e de disposição elevam a turbulência, resultando em perdas de carga. Estas perdas são 
denominadas localizadas, acidentais ou singulares. 
 Ocorrem sempre que houver uma mudança da velocidade de escoamento, em grandeza ou 
direção. Este fenômeno sempre ocorre quando o fluido passa por um obstáculo físico. 
 Os obstáculos físicos mais comuns são: curvas, ramificações, registros abertos parcial ou 
totalmente, reduções, ampliações, entradas e saídas de canalizações, entradas e saídas de bombas, 
crivos nas sucções das bombas. 
 
O escoamento interno em tubulações sofre forte influência das paredes dissipando energia 
devido ao atrito. 
As partículas em contato com a parede adquirem a velocidade da parede, ou seja, velocidade 
nula, e passam a influir nas partículas vizinhas através da viscosidade e da turbulência, dissipando 
energia. 
Essa dissipação de energia provoca um a afixamento da pressão total do fluido ao lona go do 
escoamento que é denominado de Perda de Carga. 
A perda de carga pode ser distribuída ou localizada, dependendo do motivo que a causa: 
 
- Perda de Carga Distribuída: a parede dos dutos retilíneos causa uma perda de pressão distribuída ao 
longo do comprimento do tubo, fazendo com que a pressão total vá diminuindo gradativamente ao 
longo do comprimento e por isso é denominado de Perda de Carga Distribuída; 
 
- Perda d e Carga Localizada: este tipo de perda de carga é causado pelos acessórios de canalização, 
isto é, as diversas peças necessárias para a montagem da tubulação e para o controle do fluxo do 
escoamento, que provocam variação brusca da velocidade, em módulo ou direção, intensificando a 
perda de energia nos pontos onde estão localizadas, sendo por isso conhecidas como Perda de Carga 
Localizadas. O escoamento sofre perturbações bruscas em pontos da instalação tais como em 
válvulas, curvas, reduções, etc. 
 
3 
 
 
 
Figura 01 Figura 02 
 
 
 
Figura 03: tabelas dos valores dos K’s teóricos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. OBJETIVOS 
 
 1) Calcular a perda de carga nos registros Esféricos e de Gaveta; 
 2) Comparar com os dados da internet; 
 3) Determinar o 𝐾; 
 4) Tirar conclusões. 
 
3. MATERIAL E MÉTODOS 
 
 - Registro Esférico ¾”; 
 - Registro de Gaveta ¾”; 
 - Quadro de pressões; 
 - Manômetro; 
 - Rotâmetro. 
 
 Utilizando o quadro de pressões nos ligamos separadamente um registro Esférico e um 
de Gaveta os quais estavam respectivamente ligados ao manômetro e ao rotâmetro, onde 
coletamos os valeres da Vazão e a diferença de altura do mercúrio. Com os dados obtidos e os 
fornecidos pelo professor calculamos o K para cada um dos registros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
 
4. RESULTADOS 
𝒉𝒑 =
𝑲× 𝑽𝟐
𝟐 × 𝒈
 
𝒉𝒑 = (𝒅𝑯𝒈 − 𝟏) × ∆𝒉 
𝑸 = 𝑽 × 𝑨 
 
𝒈 = 𝟗, 𝟖𝟏𝒎 𝒔𝟐⁄ 
𝒅𝑯𝒈 = 𝟏𝟑, 𝟔 
𝟑
𝟒⁄ × 𝟐, 𝟓𝟒 = 𝟏, 𝟗𝟎𝟓𝒄𝒎 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟗𝟎𝟓𝒎 
 
Calculo do Registro Esférico ¾” (totalmente aberto) 
 
𝑄 = 5300LPH = 1,4722 × 10−3𝑚3 𝑠⁄ 
 
∆ℎ = 0,242 − 0,127 = 0,115𝑚 
 
ℎ𝑝 = (13,6 − 1) × 0,115 = 1,449𝑚 
 
𝑉 =
𝑄
𝐴
=
1,4722 × 10−3
𝜋×(0,01905)2
4
= 5,165𝑚 𝑠⁄ 
 
𝐾 =
ℎ𝑝 × 2 × 𝑔
𝑉2
=
1,449 × 2 × 9,81
5,1652
= 1,06567 
 
*Segundo a internet k = 0,05 
 
 
 
 
 
Calculo do Registro de Gaveta ¾” (totalmente aberto) 
6 
 
 
 
𝑄 = 5300LPH = 1,4722 × 10−3𝑚3 𝑠⁄ 
 
∆ℎ = 0,266 − 0,104 = 0,162𝑚 
 
ℎ𝑝 = (13,6 − 1) × 0,162 = 2,0412𝑚 
 
𝑉 =
𝑄
𝐴
=
1,4722 × 10−3
𝜋×(0,01905)2
4
= 5,165𝑚 𝑠⁄ 
 
𝐾 =
ℎ𝑝 × 2 × 𝑔
𝑉2
=
2,0412 × 2 × 9,81
5,1652
= 1,50122 
 
*Segundo a internet k = 0,15 
 
 
5. CONCLUSÃO 
Pelos nossos cálculos concluímos que o registro de Gaveta tem uma perda de carga 
maior que o Esférico e que ou o nosso erro na hora de recolher os dados ou de efetuar os 
cálculos foi muito grande ou os valores teóricos são muito discrepantes dos reais. 
 
REFERÊNCIAS 
 
HARAGUCHI, Marcelo Tsuyoshi; UCKER, Fernando Ernesto. Roteiro de Experimentos 
ENG1580. In: Laboratório de Fenômenos de Transporte Experimental. Goiânia: PUC-GO, 
2016. p. 4. 
 
CUNHA, Shayra Matos. PERDA DE CARGA LOCALIZADA. Goiânia: PUC-GO, 2013. p. 
2,3 e 4. 
 
Dados dos K’s teóricos retirados de www.mspc.eng.br/fldetc/fluid_06A1.shtml no dia 14 demaio de 2017. Adaptados por Mariana Marques P. Bueno.