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EXPERIMENTO 10 - DETERMINAÇÃO DA PERDA DE CARGA NO COTOVELO E NA CURVA

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS 
ESCOLA DE ENGENHARIA 
CURSOS DE ENGENHARIA CIVIL E ENGENHARIA AMBIENTAL 
 
 
 
EXPERIMENTO Nº 10 
DETERMINAÇÃO DA PERDA DE CARGA NO COTOVELO E NA CURVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 10 
DETERMINAÇÃO DA PERDA DE CARGA NO COTOVELO E NA CURVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 
 
0 
 
 
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 
 
A curva é a peça especial mais recomendada para ser utilizada em toda a obra, já que resulta em uma 
perda de carga menor, mas por vezes a própria estrutura não permite utilizar a curva, nos levando a 
usar ou o joelho ou o cotovelo, que embora tenham uma perda de carga maior geralmente já são 
utilizados nos terminais com ou sem rosca para conectar acessórios a eles ou simplesmente serem o 
ponto de saída do fluido. O objetivo deste relatório é médio o coeficiente K do Cotovelo de 45º e 
da Curva de 90º, 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 Cotovelo 45º vale 0,63284, enquanto que o da 
Curva 90º é 0,40999. Com isso concluímos que o Cotovelo 45º tem uma perda de carga maior 
em relação a Curva 90º devido a maior mudança de geometria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 O cálculo da perda de carga em tubulações é fundamental para o estudo de uma instalação 
hidráulica, seja ela de bombeamento, seja ela por gravidade. 
Devemos ter em mente, que a perda de carga, ou seja, a dissipação de energia por unidade de 
peso acarreta uma diminuição da pressão estática do escoamento, sendo que esta diminuição pode ser 
observada pela representação da Linha de Energia (LE) do escoamento, que é o lugar geométrico que 
representa a carga total de cada seção do escoamento. Devemos salientar que o estudo do escoamento 
de um fluido real, é até hoje um tanto que empírico, já que nem sempre o cálculo teórico corresponde 
aos resultados observados na prática, fato este observado principalmente para números de Reynolds 
elevados. 
 As variações de pressão em um sistema de escoamento resultam de variações em elevações ou 
de velocidade de escoamento (devido a variações em área) e devido à fricção. O efeito da fricção age 
no sentido de diminuir a pressão, isto é, o de causar uma “perda” de pressão comparada com a do caso 
ideal de escoamento livre de fricção. A “perda” é dividida em perdas principais (devido à fricção no 
escoamento completamente desenvolvido em porções do sistema com área constante) e perdas 
secundárias (devido ao escoamento através de válvulas, tês, joelhos e a efeitos de fricção em outras 
porções do sistema de área variável). A perda de carga principal representa a energia convertida de 
energia mecânica para energia térmica por efeitos de fricção; a perda de carga para escoamento 
completamente desenvolvido em dutos de área constante depende apenas dos detalhes do escoamento 
através do duto. 
 O escoamento através de um encanamento pode requerer a passagem através de uma 
variedade de conexões, curvas ou variações abruptas de área. Perdas de carga adicionais ocorrem 
principalmente como resultado da separação do escoamento. (Energia é eventualmente dissipada pela 
mistura violenta nas zonas separadas). Estas perdas serão secundárias se o sistema de encanamento em 
questão inclui comprimentos longos de área de cano constante. 
 
 
 Tabela 01 
3 
 
 
 
 Figura 01 
 
 
 
 Figura 02 
 
4 
 
 
2. OBJETIVOS 
 
 1) Calcular a perda de carga no Cotovelo 45º e na Curva 90º; 
 4) Tirar conclusões. 
 
3. MATERIAL E MÉTODOS 
 
 - Cotovelo 45º; 
 - Curva 90º; 
 - Quadro de pressões; 
 - Manômetro; 
 - Rotâmetro. 
 
 Utilizando o quadro de pressões nos ligamos separadamente uma Curva de 90º e um 
Cotovelo de 45º, 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, sendo que 
o tubo e as peças especiais eram de 1”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
 
4. RESULTADOS 
𝒉𝒑 =
𝑲× 𝑽𝟐
𝟐 × 𝒈
 
𝒉𝒑 = (𝒅𝑯𝒈 − 𝟏) × ∆𝒉 
𝑸 = 𝑽 × 𝑨 
 
𝒈 = 𝟗, 𝟖𝟏𝒎 𝒔𝟐⁄ 
𝒅𝑯𝒈 = 𝟏𝟑, 𝟔 
 
𝟏" = 𝟐, 𝟓𝟒𝒄𝒎 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟓𝟒𝒎 
 
Calculo da Curva 90º 
 
𝑄 = 5300LPH = 1,4722 × 10−3𝑚3 𝑠⁄ 
 
∆ℎ = 0,190 − 0,176 = 0,014𝑚 
 
ℎ𝑝 = (13,6 − 1) × 0,014 = 0,1764𝑚 
 
𝑉 =
𝑄
𝐴
=
1,4722 × 10−3
𝜋×(0,0254)2
4
= 2,905𝑚 𝑠⁄ 
 
𝐾 =
ℎ𝑝 × 2 × 𝑔
𝑉2
=
0,1764 × 2 × 9,81
2,9052
= 0,40999 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
 
Calculo do Cotovelo 45º 
 
𝑄 = 5300LPH = 1,4722 × 10−3𝑚3 𝑠⁄ 
 
∆ℎ = 0,195 − 0,173 = 0,022𝑚 
 
ℎ𝑝 = (13,6 − 1) × 0,022 = 0,2772𝑚 
 
𝑉 =
𝑄
𝐴
=
1,4722 × 10−3
𝜋×(0,0254)2
4
= 2,905𝑚 𝑠⁄ 
 
𝐾 =
ℎ𝑝 × 2 × 𝑔
𝑉2
=
0,2772 × 2 × 9,81
2,9052
= 0,63284 
 
 
 
5. CONCLUSÃO 
Concluímos que o Cotovelo 45º tem uma perda maior de cargo do que a Curva 90º, 
isso se deve pois, embora o ângulo da Curva seja maior, gerando uma curva mais brusca e 
fechada, do que em relação ao ângulo do Cotovelo, ela faz essa mudança de geometria mais 
suavemente, resultando numa perda ligeiramente menor de carga. 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
HARAGUCHI, Marcelo Tsuyoshi; UCKER, Fernando Ernesto. Roteiro de Experimentos 
ENG1580. In: Laboratório de Fenômenos de Transporte Experimental. Goiânia: PUC-GO, 
2016. p. 4. 
 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS: 
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA. São José; Santa Catarina: ECO Educacional, 2014. p. 3

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