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Hidráulica Geral Perdas de carga localizadas (Parte 5) Prof. Luiz Henrique Poley ● As perdas de carga localizadas ocorrem em trechos especificos da tubulação em razão de: – Modificação da direção do escoamento; – Redução de diâmetro (estrangulamento) da tubulação; – Peças e conexões (registros, joelhos, curvas, etc.) PERDAS DE CARGA 2 PERDAS DE CARGA LOCALIZADAS Como calcular ? Método dos Coeficientes; Método dos Comprimentos Equivalentes; 3 MÉTODO DOS COEFICIENTES As perdas de carga localizadas podem ser expressas em termos de energia cinética (V2/2g) do escoamento. Assim a expressão geral: hp = k V 2/2g Onde: V=velocidade média do conduto em que se encontra inserida a singularidade em questão; k=coeficiente cujo valor pode ser determinado experimentalmente 4 Perda Localizada: Valores do Coeficiente “K” 5 MÉTODO DOS COMPRIMENTOS EQUIVALENTES Cada ponto de perda de carga é substituído pelo seu comprimento equivalente; Então utilizamos as equações de perda de carga contínua (aula anterior); 6 Tabelas de comprimentos equivalentes (em metros) Material: PVC rígido ou cobre 7 Tabelas de comprimentos equivalentes (em metros) Material: Aço galvanizado ou ferro fundido 8 Exercício de Fixação 1.Analisar as perdas de carga localizadas no ramal de ¾” que abastece o chuveiro de uma instalação predial. Verificar qual a % dessas perdas em relação à perda distribuída ao longo do ramal. Considerar a vazão de saída no chuveiro 0,2 L/s. Peças 1 – Tê , saída de lado 2 – Cotovelo, 90° 3 – Registro de gaveta aberto 4 – Cotovelo 90° 5 – Tê, passagem direta 6 – Cotovelo, 90° 7 – Registro de gaveta aberto 8 – Cotovelo, 90º 9 – Cotovelo, 90° 9 ORIFICIOS Perfurações abaixo da superfície livre do líquido em reservatórios; 10 ORIFICIOS Nos orifícios em paredes delgadas não ocorre a aderencia do jato às paredes do mesmo; 11 ORIFICIOS Nos orifícios a área de escoamento é menor que a área do orifício ==> CONTRAÇÃO DA VEIA LÍQUIDA; 12 ORIFICIOS Vazão (Q) e velocidade (V) em orifícios pequenos (Area < 1/10 da superfície livre do reservatório) de paredes delgadas V = Cv√2gh Q = A.Cd√2gh 13 ORIFICIOS Cv Coeficiente de descarga Cd Coeficiente de Velocidade Geralmente 0,61 14 ORIFICIOS Valores do Coeficiente de Velocidade (Azevedo Netto, 1998) 15 ORIFICIOS Valores do Coeficiente de Descarga (Azevedo Netto, 1998) 16 BOCAIS São constituídos por peças tubulares adaptadas aos orifícios, com a finalidade de dirigir o jato. O seu comprimento (L) deve estar compreendido entre 1,5 e 3,0 vezes o diâmetro (D); L D 17 BOCAIS Podem ser cilíndricos ou cônicos CILINDRICO CÔNICO DIVERGENTE CÔNICO CONVERGENTE 18 BOCAIS Vazão (Q) Q = A.Cd√2gh 19 BOCAIS EM BOCAIS CILINDRICOS EXTERIORES: Cd = 0,82 (ARESTAS VIVAS) e Cd = 0,98 (ARESTAS ARREDONDADAS) 20 BOCAIS EM BOCAIS CILINDRICOS INTERIORES: Cd = 0,51 (VALOR MAIS COMUM) 21 BOCAIS EM BOCAIS CÔNICOS DIVERGENTES: Cd = 1,40 (ARESTAS VIVAS) e Cd = 2 (ARESTAS ARREDONDADAS) 22 BOCAIS EM BOCAIS CÔNICOS CONVERGENTES: 23 PERDAS DE CARGA EM ORIFÍCIOS E BOCAIS hf = (1/cv 2 – 1)V2/2g V = velocidade Cv = coeficiente de velocidade (0,82 para bocais) 24
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