PERDA DE CARGA LINEAR

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MATERIAIS DE TUBULAÇÕES E DIÂMETROS COMERCIAIS 
 
Os materiais mais utilizados são: aço, aço inoxidável, alumínio, chumbo, cimento-
amianto, cobre, borracha, concreto, ferro forjado, ferro fundido, latão, manilhas cerâmicas e 
plásticos. 
As aplicações mais comuns são: mostradas no QUADRO 1, onde aparecem também a 
faixa dos diâmetros comerciais dos tubos. 
QUADRO 1 – Aplicações mais comuns de canalizações e diâmetros comerciais. 
Material: Diâmetro: Usos: 
Aço galvanizado De 12,5 a 200mm Instalações prediais de água fria. Instalações 
industriais. 
Aço soldado De 12,5 a 200mm Linhas adutoras, linhas de recalque, 
tubulações forçadas de usinas, instalações 
industriais e oleodutos. 
Chapa ondulada De 300 a 1500mm Bueiros. 
Chumbo De 12,5 a 100mm Instalações prediais de água e esgoto. 
Instalações industriais e estações de 
tratamento de água. 
Cimento-amianto De 50 a 500mm Linhas adutoras, redes de distribuição, 
coletoras de esgotos, tubos ventiladores. 
Cobre e latão De 12,5 a 50mm Instalações prediais, encanamentos de água 
quente. 
Concreto armado De 100 a 3000mm Linhas adutoras, esgotos sanitários, galerias 
de águas pluviais e bueiros. 
Concreto simples De 100 a 600mm Bueiros, esgotos e drenos. 
Ferro fundido De 50 a 600mm Linhas adutoras, linhas de recalque, redes de 
distribuição, tubulações forçadas de usinas, 
tubos de queda e canalizações de edifícios. 
Manilhas cerâmicas De 100 a 400mm Esgotos sanitários e águas pluviais. 
Tubos plásticos De 12 a 150mm Instalações prediais, industriais e casos 
especiais. 
Fonte: Maestrini, 1991. 
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Diâmetros comerciais das canalizações: 
 
Ferro fundido (dimensões em mm): 
50, 60,75, 100, 150, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 700, 800, 900, 1000, 1250, 
1500. 
 
Aço galvanizado (dimensões em mm): 
15, 20, 25, 32, 40, 60, 75, 100, 125, 150, 200. 
 
Latão (dimensões em mm): 
15, 20, 25, 32, 40, 50. 
 
Chumbo (dimensões em mm): 
15, 20, 25, 32, 40, 50, 60, 75, 100. 
 
Tubo plástico de PVC rígido (dimensões em mm): 
Para instalações prediais – 15, 20, 25, 32, 40, 60, 75, 100. 
Para instalações de redes adutoras – 60, 75, 85, 110, 140, 160, 200, 250, 300. 
 
Cimento amianto (dimensões em mm): 
30, 40, 50, 60, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300. 
 
 
PERDAS DE CARGA 
 
Considera-se como perda de carga de um sistema, a toda resistência à passagem de 
um líquido, causada pelo atrito entre as partículas do líquido escoado e as paredes das 
canalizações (tubos + conexões + acessórios) por onde escoa. 
 
As perdas de carga podem ser: 
 contínuas ou lineares; 
 localizadas. 
 
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PERDAS DE CARGA LINEARES 
É causada pelo movimento da água na própria tubulação. Considera-se esta perda 
como uniforme em qualquer trecho ao longo de tubulações de diâmetros constantes, 
independente da posição das mesmas. 
 
A resistência ao escoamento da água é: 
 diretamente proporcional ao comprimento da canalização; 
 inversamente proporcional a uma potência do diâmetro; 
 diretamente proporcional a uma potência da velocidade; 
 função da natureza e estado das paredes dos tubos (rugosidade), no caso de 
regime turbulento; 
 independente da posição do conduto e da pressão interna sob a qual o líquido 
escoa. 
 
CÁLCULO DAS PERDAS DE CARGA LINEARES 
Existem diversas formas empíricas, facilmente encontradas na literatura. Essas 
fórmulas são estabelecidas para determinadas condições do fluído e da tubulação, como: 
 água na temperatura ambiente; 
 tipo de seção transversal; 
 tipo de material; 
 tubo novo ou usado; 
 outro. 
 
EQUAÇÃO DE DARCY-WEISSBACH (1857) 
 
g2
V
D
L
fhp
2

 
onde: 
hf = perda de carga (m); 
L = comprimento da canalização (m); 
V = velocidade média (m/s); 
g = gravidade (9,8m/s2); 
f = coeficiente de atrito (TABELA 1 e TABELA 2). 
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TABELA 1 – Valores do coeficiente de atrito f para tubos novos de ferro fundido e aço 
conduzindo água fria. 
 
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TABELA 2 – Valores do coeficiente de atrito f para tubos usados de ferro fundido, aço e 
tubulação de concreto, conduzindo água fria. 
 
 
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EQUAÇÃO DE HAZEN-WILLIAMS (1903) 
A fórmula é a mais empregada nos cálculos do escoamento forçado. 
Segundo Azevedo Neto (1977), pode ser aplicada tanto a tubulações forçadas, como 
aos condutos livres, sendo recomendada para canalizações com diâmetros superiores a 
50mm. 
 
87,485,185,1 D.C.Q.643,10J 
 
L
hp
J 
 
 
onde: 
J = perda de carga linear (m/m); 
Q = vazão (m3/s); 
C = coeficiente que depende da natureza (material e estado) das paredes do tubo 
(TABELA 3); 
D = diâmetro da tubulação (m); 
L = comprimento da tubulação (m); 
Hp = perda de carga (m). 
 
TABELA 3 – Valores do coeficiente de Hazen-Williams em função do material usado nas 
tubulações. 
 
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EQUAÇÃO DE FLAMANT (1892) 
Usada para o cálculo em tubos de pequeno diâmetro, e nas instalações prediais de 
distribuição de água. 
 
25,1
75,1
1
D
V
.aJ 
 ou 757,4
75,1
1
D
Q
.bJ 
 L
hp
J 
 
 
J = perda de carga linear (m/m); 
V = velocidade (m/s); 
D = diâmetro da tubulação (m); 
Q = vazão (m3/s); 
L = comprimento da tubulação (m); 
Hp = perda de carga (m). 
a1 e b1 = coeficientes tabelados (TABELA 4). 
 
TABELA 4 – Valores dos coeficientes a1 e b1 de Flamant em função do material usado nas 
tubulações. 
 
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EQUAÇÃO DE FAIR-WHIPPLE-HSIAO 
Fórmula mais recente e recomendada pela norma brasileira para o uso em instalações 
prediais e encanamentos de pequeno diâmetro (até 50mm). 
 
Para PVC, cobre e latão – água fria: 
714,2571,0 D.J.934,55Q  
 
Para aço galvanizado e ferro fundido – água fria: 
596,2532,0 D.J.113,27Q  
 
Para cobre e latão – água quente: 
714,2571,0 D.J.281,63Q 