aula 2 Perda de carga

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ANTÔNIO CARLOS 2017/2
Intalações Hidrossanitárias
Aula 2- profª Ruthe 
Material para revisão de hidráulica
http://redeetec.mec.gov.br/images/stories/pdf/eixo_ctrl_proc_indust/tec_autom_i
nd/mec_fluido/161012_mec_fluidos.pdf
Perda de carga ∆H
Quando um líquido escoa no interior de um tubo de
um ponto para outro, haverá uma certa perda de
energia = perda de carga.
 Maior comprimento da tubulação, maior perda de carga
 Maior o Ø , menor perda de carga
 Perda de carga localizada
 Perda de carga distribuída
 Perda de carga total=perda de carga localizada + perda de carga distribuída
Perda de carga localizada (ou singular)
Devido à presença de peças especiais, como cotovelos, curvas, etc
Perda de carga localizada (ou singular)
Perda de carga localizada (ou singular)
Perda de carga localizada (ou singular)
V = é a velocidade média do fluxo (m/s) que,
no caso das ampliações e reduções refere-se,
geralmente, à seçãode maior velocidade ou,
no caso das peças especiais (registros, curvas
etc.), refere-se a velocidade média na
tubulação – ver cálculo junto à velocidade da
perda de carga distribuída.
K = coeficiente empírico que é praticamente
constante para valores de Número de
Reynolds (Re) maior que 50 000.
g = aceleração da gravidade = 9,80665 m/s²
Perda de carga localizada (ou singular)
Valores do coeficiente K, para os elementos mais comuns das
canalizações
Perda de carga localizada (ou singular)
Perda de carga 
localizada (ou 
singular)
Valores do coeficiente K,
para os elementos mais
comuns das canalizações
Perda de carga localizada (ou singular)
Valores do coeficiente K, para os elementos mais comuns das canalizações
Perda de carga localizada (ou singular)
Valores do coeficiente K, para os elementos mais comuns das canalizações
Perda de carga localizada (ou singular) 
Regime turbulento
Tipo de união ou válvula kf
Joelho de 45º, padrão 0,35
Joelho de 45º, raio longo 0,20
Joelho de 90º, padrão
Raio longo
Canto Vivo
0,75
0,45
1,30
Válvulas e acessórios
Os valores do coeficiente de perda de carga localizada são praticamente 
constantes nesse regime de trabalho. 
Perda de carga localizada (ou singular) 
Regime turbulento
Curva de 180º 1,50
Tê (padrão), 
Usada ao longo do tubo principal, com derivação fechada. 
Usada como joelho, entrada no tubo principal.
Usada como joelho, entrada na derivação
Escoamento em derivação
0,40
1,00
1,00
1,00 a
Luva 0,04
União 0,04
Válvula gaveta, aberta
¾ aberta b
½ aberta b
¼ aberta b
0,17
0,90
4,50
24,0
Válvula de diafragma, aberta
¾ aberta b
½ aberta b
¼ aberta b
2,30
2,60
4,30
21,0
Perda de carga localizada (ou singular) 
Regime turbulento
Curva de 180º 1,50
Tê (padrão), 
Usada ao longo do tubo principal, com derivação fechada. 
Usada como joelho, entrada no tubo principal.
Usada como joelho, entrada na derivação
Escoamento em derivação
0,40
1,00
1,00
1,00 a
Luva 0,04
União 0,04
Válvula gaveta, aberta
¾ aberta b
½ aberta b
¼ aberta b
0,17
0,90
4,50
24,0
Válvula de diafragma, aberta
¾ aberta b
½ aberta b
¼ aberta b
2,30
2,60
4,30
21,0
Perda de carga localizada (ou singular) 
Regime turbulento
Válvula globo, de sede chanfrada,
aberta
½ aberta b
6,00
9,50
Válvula globo, sede de material sintético, 
aberta 
½ aberta b
6,00
8,50
Válvula globo, disco tampão, 
aberta
¾ aberta b
½ aberta b
¼ aberta b
9,00
13,0
36,0
112,0
Válvula angular, aberta b 2,0
Perda de carga localizada (ou singular) 
Regime turbulento
“Válvula macho“
 = 0 º (aberta)
 = 5 º
 = 10 º
θ = 20 º
 = 40 º
 = 60 º
0
0,05
0,29
1,56
17,3
206,0
Válvula borboleta
= 0 º(aberta)
 = 5 º
= 10 º
= 20 º
= 40 º
= 60 º
0,0
0,24
0,52
1,54
10,8
118,0
Válvula de retenção, portinhola
Disco
Esfera
2,0 c
10,0 c
70,0 c
Perda de carga localizada (ou singular) 
Regime turbulento
v0
v2
O valor de kf calcula-se com expressões semi-empíricas. 
Contração súbita:
D0= diâmetro do tubo de 
entrada
D2= diâmetro do tubo de 
saída
Perda de carga localizada (ou singular) 
Regime turbulento
Tipo de saída kf
Reentrante 0,78
Bordas retas
0,5
Bordas arredondadas 0,23
Perfil fluidodinâmico 0,05
Perda de carga localizada (ou singular) 
Regime turbulento
Contração total: nas saídas de tanques e reservatórios.
Aceleração pela redução da área de escoamento.
Perda de carga localizada (ou singular) 
Regime turbulento
Fenômeno de separação do fluido em uma contração
Mais intenso nas conexões com bordas retas ou cantos vivos e é 
menos acentuado quanto mais suavizada for a saída, havendo 
diminuição dos redemoinhos (zona de separação). 
Zona de separação
Zona de estagnação
Perda de carga localizada (ou singular) 
Regime turbulento
Expansão súbita ou saída 
(equação de borda de Carrot):
2
2
0
2
2
1f
D
k
D
 
  
 
Onde:
D0= diâmetro do tubo de 
entrada
D2= diâmetro do tubo de saída
Tipo de válvula ou 
acessório
Re= 
1000
Re= 500 Re=100 Re= 50
Válvula angular 8 8,5 11 19
Válvula de retenção, tipo 
portinhola
4 4,5 17 55
Tipo de válvula ou 
acessório
Re= 
1000
Re= 500 Re=100 Re= 50
Joelho 90 , raio curto 0,9 1,0 7,5 16
Tê, padrão, raio longo
Tê, derivação para a 
linha
0,4
1,5
0,5
1,8
2,5
4,9
Não há 
dados
9,3
Válvula gaveta 1,2 1,7 9,9 24 
Válvula globo, 
Disco
Tampão
11
12
12
14
20
19
30
29
Coeficientes de perda de carga localizada (kf) para 
escoamento laminar através de válvulas e acessórios
Perda de carga distribuída
Devido a atritos nos trechos da tubulação retilínea ao longo
do comprimento do tubo, fazendo com que a energia total vá
diminuindo gradativamente ao longo do comprimento.
Depende: 
• do Ø
• do comprimento L
• das propriedades dos fluidos 
• massa específica ρ
• da viscosidade dinâmica μ
• da velocidade do escoamento V
Perda de carga distribuída 
(fórmula universal)
1) f = fator de atrito obtido pelo diagrama de Moody
2) L = comprimento linear da tubulação será obtido pelo somatório dos 
comprimentos individuais de cada trecho.
3) D = diâmetro
4) V = velocidade [m/s] da água no tubo V = Q/A
5) g = aceleração da gravidade= 9,80665 m/s²
Perda de carga distribuída
1) Fator de atrito obtido pelo diagrama de Moody
O fator de atrito f é obtido pelo diagrama de Moody. O fator de atrito é um
parâmetro adimensional que depende do número de Reynolds e da
rugosidade relativa.
Perda de carga distribuída
1) Fator de atrito obtido pelo diagrama de Moody
Perda de carga distribuída
1) Fator de atrito obtido pelo diagrama de Moody
O fator de atrito é determinado através do diagrama de Moody, que fornece
o fator de atrito (ordenada y da esquerda) a partir do número de Reynolds
na abscissa (eixo x) e da rugosidade relativa (ordenada y da direita).
Perda de carga distribuída
1) Fator de atrito obtido pelo diagrama de Moody
Pelo diagrama
da Figura 3.4, pode-se verificar que o fator de
atrito para escoamentos lami-
nares (Re < 2100) independe da rugosidade e
pode ser dado diretamente po
Perda de carga distribuída
1) Fator de atrito obtido pelo diagrama de Moody
Perda de carga distribuída
2) Comprimento linear da tubulação
Peças e conexões podem ser substituídas (no cálculo) por comprimentos
virtuais de tubulação que resultemna mesma perda de carga: conexão é
substituída por um comprimento de tubo, de mesmo diâmetro, no qual a
perda de carga linear é igual a perda de carga localizada
Perda de carga distribuída
Comprimento linear da tubulação
Perda de carga distribuída
Comprimento linear da tubulação
Perda de carga distribuída
Comprimento linear da tubulação
Perda de carga distribuída
Comprimento linear da tubulação