Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Hidráulica Perda de Carga distribuída Escoamento laminar X turbulento Número de Reynolds Tipos de escoamento ● Conceitos importantes: � Escoamento laminar � Escoamento turbulento 2 Número de Reynolds ● Número de Reynolds: � Parâmetro adimensional ● Escoamento laminar para Reynolds menor que 2000; ● Escoamento turbulento para Reynolds maior que 4000; ● Escoamento de transição para escoamentos entre esses dois limites. O escoamento pode apresentar características laminares e turbulentas. 3 νµ ρ VdVd ==Re onde: •ρ é a massa específica do fluido; •V é a velocidade do escoamento; •d é um comprimento característico do escoamento; •µ é a viscosidade dinâmica; •ν é a viscosidade cinemática. Conversão de Unidades - Viscosidade ● •As dimensões de são FTL-2ou ML-1T-1e as unidades no SI N.s/m2. ● •Temos também a viscosidade cinemática, cuja unidade no SI é m2/s: 4 Viscosidades dinâmica e cinemática 5 Ver material de fenômenos do transporte dos profs: �Viviane Siqueira; �Marcos Sousa. Ou, ... •µ é a viscosidade dinâmica: http://pt.wikipedia.org/wiki/Viscosidade •ν é a viscosidade cinemática: http://www.enq.ufsc.br/muller/operacoes_unitarias_a /AULA4_Lei_de_newton.htm ������������� � ● O transporte de fluidos é realizado através de condutos. ● Esses condutos podem ser: ● Abertos para a atmosfera, recebendo o nome de canais, destinados principalmente ao transporte de água; ● Fechados, denominados dutos sob pressão, onde a pressão é maior que a pressão atmosférica. ������������� � ● O escoamento interno em tubulações sofre forte influencia das paredes, dissipando energia devido ao atrito. ● As partículas em contato com a parede adquirem a velocidade da parede (velocidade nula) e passam a interferir nas partículas vizinhas através da viscosidade e turbulência dissipando energia. ● Essa dissipação de energia provoca uma diminuição da pressão total do fluido ao longo do escoamento. Essa dissipação é denominada perda de carga. ������������� � ● As perdas de carga podem ser classificadas em: ● Perda de carga distribuída: perda de pressão gradativa ao longo do comprimento do tubo; ● Perda de carga localizada: é causada pelos acessórios de canalização, ou seja, devido às diversas peças necessárias para a montagem e controle do fluxo do escoamento – válvulas, curvas, reduções. ������������� ��� ��� � ��� ● A rugosidade da parede depende do material de fabricação do tubo, bem como do seu estado de conservação. ● De maneira geral um tubo usado apresenta rugosidade maior que um tubo novo. ● A rugosidade absoluta é a altura média das saliências da rugosidade de uma superfície. ● A rugosidade relativa é o quociente da rugosidade absoluta pelo diâmetro do encanamento (ε/d). ������������� ��� ��� � ��� ● Tabela para rugosidade para alguns materiais Material Rugosidade equivalente (mm) Aço revestido de asfalto 0,3 a 0,9 Aço revestido de esmalte 0,01 a 0,06 Aço ligeiramente enferrujado 0,15 a 0,3 Aço enferrujado 0,4 a 0,6 Aço muito enferrujado 0,9 a 2,4 Aço galvanizado, com costura 0,15 a 0,2 Aço galvanizado, sem costura 0,06 a 0,15 PVC e Cobre 0,015 ������������� ��� ��� � ��� ● Método Universal: Expressão de Darcy-Weisbach g v d lfJ 2 2 = J = perda de carga f = fator de atrito l = comprimento do tubo d = diâmetro do tubo v = velocidade do fluido g = aceleração da gravidade � � ����� � ��������������� � � ����� � ��������������� Exemplo: Re = 105 e (ε/d)=0,002 f=0,027 ������������� ��� ��� � ��� ● Método Empírico: Expressão de Fair-Whipple-Hsiao � Para aço galvanizado e ferro fundido até 4” - 100 mm � Para PVC ou cobre até 100 mm � Formula de Williams-Hazen para diâmetros de 50 mm até 2400 mm e vários tipos de tubo e de revestimento 596,2632,02223,27 DJQ ⋅⋅= J = perda de carga D = diâmetro do tubo Q=vazão 714,2571,0934,55 DJQ ⋅⋅= 63,251,0278531,0 DJCQ ⋅⋅⋅= C= parâmetro dependente do material
Compartilhar