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Experiência de perda de carga Experiência de perda de carga distribuída (hf), a perda devido a viscosidade do fluido e a rugosidade do tubo. Experiência de perda de carga localizada, a perda ocorre devido a presença de um acessório hidráulico (singularidades) Vamos iniciar com a experiência de perda de carga distribuída A perda ocorre devido a viscosidade do fluido, por exemplo em um tubo de aço A rugosidade equivalente K, uma das responsáveis pela perda distribuída aumenta com o passar do tempo. E no tubo liso não ocorrem as perdas distribuídas? ? Também ocorrem! Como calcular as perdas devido a viscosidade dos fluidos, ou seja, as distribuídas? fluido pelo formada seção da áreaA escoamento do vazãoQ gravidade da aceleraçãog escoamento do média velocidadev D forçado conduto em que hidráulico diâmetroD tubulação da ocomprimentL adistribuíd carga de perda de ecoeficientf Ag2 Q D L f g2 v D L fh intH 2 2 H 2 H f Sem medo ... Recorremos a fórmula universal Como achar o f? Existem duas maneiras: :diagramas aos se-recorre o turbulentescoamento o Para Re 64 f laminar escoamento2000Re Se DvDv Re HH Para projetos: calculando-se número de Reynolds e se precisar através do diagrama de Moody ou Rouse. Diagrama de Moody Detalhes do Moody Rouse E para o laboratório como calcular? Vamos localizar o esquema anterior na bancada. Trecho da bancada do laboratório t hA Q D Q4 v vL g2D)(h f g2 v D L f)(h pp h h g2 vp Z g2 vp Z HHH quetan 2 2 H m 2 H m21 21f 21f 2 22 2 2 11 1 21p21 Aplicamos a equação da energia de (1) a (2) Nesta experiência, com o f e o Re, estimamos o valor da rugosidade K )Q(fhf Vamos também obter a representação gráfica da perda distribuída em função da vazão Onde a vazão novamente será determinada de forma direta. t V Q Agora, vamos abordar a experiência de perda de carga singular Exemplos de singularidades Como calcular as perdas singulares (ou localizadas)? Podemos também calculá-las de duas maneiras: f DK Leequivalent ocomprimentL g2 v D Leq fh :maneira outra Existe fluido pelo formada seção da áreaA escoamento do vazãoQ gravidade da aceleraçãog escoamento do média velocidadev localizada ousingular perda de ecoeficientK Ag2 Q K g2 v Kh HS eqeq 2 H S S 2 2 S 2 SS Para projeto: No laboratório: g2 v g2 vvpp K g2 v K g2 vvpp h h g2 vp Z g2 vp Z HHH 2 1 2 1 2 010 S 2 1 S 2 1 2 010 10s 10s 2 11 1 2 00 0 10p1o Aplica-se a equação da energia de (0) a (1) f DK L HSeq Nessa experiência calcule também, com KS e o f, o Leq )Q(fhS Pede-se também: Trecho para determinação da perda singular Na experiência de perda de carga distribuída, um aluno preencheu a primeira linha da tabela abaixo, mas posteriormente verificou que o diâmetro do tubo utilizado para os cálculos estava errado, sendo que o verdadeiro tinha 2 mm a menos. 1. Qual o verdadeiro valor do coeficiente de perda de carga distribuída? 2. Qual o comprimento da tubulação? h (m) t (s) Q (L/s) v (m/s) h (m) hf (m) f 0,2 24 2,27 2,23 0,033 0,395 0,023 Exercícios Exercícios (cont) Na experiência de perda de carga singular utilizou-se trecho da bancada esquematizada a seguir. O tanque superior tem uma área de seção transversal igual a 0,5 m² e no piezômetro utilizado como medidor de nível observou-se uma subida d’água de 10 cm em um tempo de 25 s. Os tubos tem diâmetro respectivamente D1 = 50 mm e D4 = 25 mm, sabendo que o peso específico da água e do mercúrio são respectivamente 9800 N/m³ e 136000 N/m³, pergunta-se: 1. quanto vale o coeficiente de perda de carga singular? 2. qual o seu comprimento equivalente?
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