Perda de Carga

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Mecânica dos Fluidos
Profª: Flávia Miranda
Escoamento de Fluidos Incompressíveis em 
Condutos Forçados em Regime Permanente
PERDA DE CARGA
Conteúdo da Aula
1. Perda de Carga:
1.1 –Definições: -Condutos,- Raio hidráulico, -Rugosidade.
1.2-Classificação das perdas de carga;
Introdução
•Conduto é toda estrutura sólida destinada ao transporte de um fluido
(líquido ou gás). Classificam-se em:
•Conduto forçado – Toda a face interna do conduto está em contato com o
fluido em movimento. Ex.: Tubulações de sucção e recalque, oleodutos,
gasodutos.
•Conduto livre – Apenas parcialmente a face do conduto está em contato
com o fluido em movimento. Ex.: Esgotos, calhas, leitos de rios.
Introdução
- Raio Hidráulico:
σ
ARH =
Onde:
A- área transversal do escoamento do fluido;
σ- perímetro “molhado” ou trecho do perímetro, da seção de área A, em que o 
Fluido está em contato com a parede do conduto. 
- Diâmetro Hidráulico:
HH RD 4=
A
σ
RH
DH
4
.
4Dpi
Introdução
D.pi
D
2a
a4
4
D
4
a
a
ba.
)(2 ba +
)(2
.
ba
ba
+
)(
.2
ba
ba
+
Classificação das Perdas de Carga
Perda de carga distribuída (hf) – Acontece ao
longo de tubos retos, de seção constante, devido
ao atrito das próprias partículas do fluido entre si.
Perda de carga local ou singular (hs) – Acontecem em
locais da instalação em que o fluido sofre
perturbações bruscas no seu escoamento.
Classificação das Perdas de Carga
Análise da perda de carga:
Entre (1) e (2)-
Entre (2) e (3)-
Entre (3) e (4)-
Entre (4) e (5)-
Entre (5) e (6)-
Em (1)-
Em (2)-
Em (3)-
Em (4)-
Em (5)-
Perda 
Distribuída
Estreitamento Brusco
Cotovelos
Estreitamento
Válvula
Perda Singular:
Perda de Carga Distribuída 
Hipóteses:
1) Regime Permanente;
2) Fluido Incompressível;
3) Condutos Longos e Cilíndricos;
4) Rugosidade Uniforme*;
5) Trecho sem Máquinas.
Aplicando:
I- Equação da Continuidade
II- Equação da Energia
III- Equação de Quantidade de Movimento
ε
D
=relativa Rugosidade
Fator de Atrito






=
ε
HDff Re,
- Reynolds: 
µ
ρ Dv..Re =
Re < 2100 – Regime Laminar;
2100< Re< 2500- Região de Transição 
(Re= 2300- Transição para turbulência);
Re > 2500 – Regime Turbulento.
Para tubo circular:
Para Escoamento Laminar:
Re
64
=f Independe da Rugosidade
Fator de Atrito
Para Escoamento Turbulento:








+−=
f
D
f Re
51,2
7,3
/log0,21 ε
Equação de Colebrook
O gráfico dessa fórmula é conhecido como diagrama de Moody.
Diagrama de MOODY
Rugosidade absoluta (mm) 
de tubulações industriais
Perda de Carga Singular
É produzida por uma perturbação brusca no escoamento do fluido.
São produzidas nas singularidades, como: válvulas, registros,
alargamentos bruscos,...
Método da singularidade
ks - Coeficiente de perda de carga singular , presente nos manuais de hidráulica e 
catálogos de Fabricantes.
Perda de Carga Singular
Método do tubo fictício (ou dos comprimentos equivalentes)
Leq– é o comprimento fictício de uma tubulação de seção constante de mesmo diâmetro. 
Perda de carga total:
Queda de Pressão
2
.
2v
D
LfP ρ=∆
A consequência primária do atrito no escoamento de fluidos é a queda de 
pressão.