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Anais do VII Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão – Universidade Federal do Pampa 
ANÁLISE EXPERIMENTAL DE PERDA DE CARGA EM TUBULAÇÕES DE 
PVC E COMPARAÇÃO COM MÉTODOS EMPÍRICOS 
 
Andrea Ferraz Silva(1), Leandro Oliveira dos Anjos(2), Marilia Ferreira Tamiosso(3) 
 
(1) 
Estudante; Universidade Federal do Pampa; Alegrete, Rio Grande do Sul; andreaferrazec@gmail.com 
(2) 
Estudante; Universidade Federal do Pampa; Alegrete, Rio Grande do Sul; leandroliveiraem@gmail.com 
(3)
 Orientador; Universidade Federal do Pampa 
 
RESUMO: O presente estudo objetivou observar, para diferentes condições de vazão e diâmetro, as perdas de carga ao 
longo do comprimento de tubulações retilíneas feitas em material PVC soldável e comparar os resultados experimentais 
com métodos empíricos utilizados na bibliografia. A análise foi feita através da montagem de um sistema de tubulação 
de água fria em uma bancada, onde se variou a vazão para cada medição de pressão feita nos pontos requeridos. As 
medições de pressão foram feitas com uso de manômetro, acoplado nos pontos para leitura de pressão no sistema. 
Verificou-se ao fim do procedimento que a equação que melhor representou a perda de carga nos condutos analisados 
foi a equação de Darcy-Weisbach. 
 
Palavras-Chave: condutos forçados, energia, bernoulli. 
 
INTRODUÇÃO 
 
No dimensionamento de instalações hidráulicas prediais, a quantificação das perdas de carga 
ocorridas ao longo do comprimento das tubulações devido ao atrito do fluido / tubulação é importante para o 
correto funcionamento do sistema de distribuição. O presente trabalho objetivou a verificação experimental 
de perda de carga distribuída em um sistema de condutos forçados em material PVC soldável, buscando 
comparar com os valores de perda de carga calculados com base na literatura. 
 
METODOLOGIA 
 
Foram quantificadas em laboratório as perdas de carga em dois trechos distintos de tubulação com 
diâmetros internos de 21,5 mm e 27 mm. 
Os dados utilizados foram coletados do procedimento experimental feito durante a disciplina de 
Hidráulica Geral pelos discentes, realizados no Laboratório de Hidráulica da Universidade Federal do 
Pampa, campus Alegrete. 
Para a realização do procedimento experimental, foram utilizados os seguintes equipamentos: 
bancada de perda de carga (conforme Figura 1); manômetro; hidrômetro; cronômetro e planilha de anotação 
dos dados. 
 
Figura 1 – Representação esquemática da bancada de perda de carga 
 
Experimentalmente, as perdas de carga foram determinadas através da medição de diferença de 
pressão entre os dois pontos em metros de coluna d’água (mca). A equação 1 que representa a Equação 
de Bernoulli (Eq. da Conservação da Energia). Considera-se inicialmente que, no nível da bancada de 
perda de carga, a parcela referente à energia de posição e à energia cinética são iguais nos pontos 
verificados, assim, a perda de carga consiste na diferença de energia de pressão entre os pontos, como 
colocado na equação 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (1) 
Anais do VII Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão – Universidade Federal do Pampa 
 
 
 (2) 
O experimento foi realizado para diferentes vazões, com pequena variação entre elas. A vazão foi 
determinada através da leitura do hidrômetro, que mostra o volume acumulado, em um determinado 
intervalo de tempo, este último medido com o auxílio de um cronômetro. 
Além dos valores de perda de carga medidos em laboratório, foram calculadas as perdas de carga 
para os mesmos trechos de tubulação através de três equações frequentemente utilizadas em 
dimensionamentos hidráulicos: Darcy-Weisbach (equação 3), Hazen-Williams (equação 4) e Fair-Whipple-
Hsiao (equação 5). Adotou-se: Coeficiente de Hazen-Williams igual à 140 e rugosidade igual à 0,06mm para 
cálculo do fator de atrito da equação de Darcy-Weisbach. 
 
 
 
 (3) 
 
 
 
 (4) 
 
 
 
 (5) 
Dessa forma, foi possível comparar os valores observados em laboratório com os valores de perda de 
carga calculados com equações frequentemente utilizadas nos dimensionamentos hidráulicos. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Com os resultados obtidos nas medições, foram plotados os gráficos de Perda de Carga Unitária x 
Vazão para os diâmetros verificados. Para curvas experimentais, foram plotadas as linhas de tendência. 
Não houve tratamento estatístico dos dados experimentais. 
 
Observa-se a relação entre diâmetro e perda de carga unitária. Para diâmetros menores, verifica-se 
maior perda de carga. Para seções menores, e sendo a vazão constante, a velocidade do escoamento será 
maior e, portanto, maior será sua perda de carga. 
As perdas verificadas para as equações de Hazen-Williams e Fair-Whipple-Hsiao obtiveram 
desempenho semelhante. Verificou-se através dos valores de número de Reynolds para os experimentos a 
ocorrência de escoamento turbulento de transição, viabilizando a aplicação dos métodos, sendo Hazen-
Williams preferencialmente aplicável para grandes diâmetros. A equação de Darcy-Weisbach apresentou o 
resultado mais próximo dos dados experimentais observados. 
 
CONCLUSÕES 
 
 O procedimento experimental possibilitou a visualização da influência do diâmetro de tubulações na 
perda de carga à jusante de fluidos em escoamento, apesar das variações de medição, imprecisão no 
manômero e erros durante o procedimento, como falhas de observação e anotação. 
 Por não haver limitação quanto à aplicação com relação aos regimes de escoamento, a equação de 
Darcy-Weisbach pode ser preferencialmente utilizada, o que pode ser observado pela aproximação dos 
resultados em sua aplicação aos valores de perda de carga obtidos experimentalmente, como o esperado a 
princípio. Contudo, o parâmetro de rugosidade do sistema em análise deve ser conhecido, o que não é um 
parâmetro trivial de obtenção em situação de condutos em funcionamento. 
Observa-se que as variáveis nos métodos calculados são altamente significativas levando em conta 
as limitações dos modelos empíricos. 
 
REFERÊNCIAS 
 
PORTO, RODRIGO DE MELO. Hidráulica Básica. 4 ed. São Carlos, SP: EESC-USP, 2006. 
AZEVEDO NETTO, J. M. Manual de hidráulica. 8 ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1998. 
y = 0,3285x2 - 1,4897x + 1,9198 
R² = 0,5011 
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4P
er
d
a 
d
e 
C
ar
ga
 U
n
it
ár
ia
 (
m
/m
) 
Vazão (m³/h) 
Perda de Carga Unitária (m/m) x Vazão (m³/h) 
Diâmetro Interno 21,5mm 
Perda de Carga Experimental Darcy-Weisbach
Hazen-Williams Fair-Whipple-Hsiao
y = 0,0854x2 - 0,4825x + 0,8795 
R² = 0,0411 
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 3,20 3,40
P
e
rd
a 
d
e 
C
ar
ga
 U
n
it
ár
ia
 (
m
/m
) 
Vazão (m³/h) 
Perda de Carga Unitária (m/m) x Vazão (m³/h) 
Diâmetro Interno 27mm 
Perda de Carga Experimental Darcy-Weisbach
Hazen-Williams Fair-Whipple-Hsiao