Aula 8 Perda de Carga Localizada

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Aula 8
Perda de Carga Localizada
Exemplo 3.2
Uma mangueira de P.V.C., com L=50m de comprimento e D=50mm de diâmetro, é ligada a um hidrante no qual a pressão é constante. Um bocal, segundo a forma de uma contração brusca, é acoplado à extremidade de saída para aumentar a energia cinética e proporcionar ao jato d’água um alcance maior. Supondo que o coeficiente de atrito na mangueira seja constante e igual a f=0,020 e que o coeficiente de perda localizada no bocal, com relação ao trecho de menor diâmetro, segue os valores tabelados abaixo, determine o diâmetro d do bocal para qual se obtém o maior alcance do jato livre. 
Exemplo 3.2
50mm
50m
Q
d
D
Exemplo 3.2
Aplicando Bernoulli entre hidrante (seção 1) e saída do bocal (seção 2). Considerando; no mesmo nível, todas as perdas e a carga cinética no hidrante sendo desprezada, tem-se: 
Pela continuidade:
Exemplo 3.2
Pela condição do problema, a pressão no hidrante é cte e o alcance do jato deve ser máximo, isto é, quando a velocidade de saída V2 for máxima o termo entre colchetes passará por um valor mínimo assim:
Método dos Comprimentos Equivalentes
3.15
3.16
Para tubos metálicos, aço galvanizado e ferro fundido tem-se
Le em n0 de diâmetro de canalização (metálicas, ferro galvanizado e ferro fundido)
Comprimento Equivalente (Le)
Comprimento Equivalente (Le)
Le (m) P.V.C rígido ou cobre, conforme A.B.N.T
Exemplo 3.3
Na figura a seguir a tubulação é P.V.C rígido, soldável, com 1” de diâmetro, e é percorrida por uma vazão de 0,20l/s de água. Os joelhos são de 900 e os registros de gaveta, abertos. No ponto A 2,10m abaixo do chuveiro, a carga de pressão é igual a 3,3mca. Determine a carga de pressão disponível imediatamente antes do chuveiro. Os tês estão fechados em uma das saídas. 
3,0m
0,2 l/s
A p(3,3mca)
1,2m
0,9m
3,5m
Exemplo 3.3
Eq.2.48
Exemplo 3.4
Na instalação hidráulica predial mostrada na figura a seguir, as tubulações são de aço galvanizado novo, os registro de gaveta são abertos e os cotovelos têm raio curto. A vazão que chega ao reservatório D é 38% maior que a que escoa contra a atmosfera no ponto C. Determine a vazão que sai do reservatório A, desprezando as cargas cinéticas. 
3,0
5,0
0,3m
D
A
6,0m
6,0m
1,0m
11/2”
1,0m
C
11/2”
1”
B
Exemplo 3.4
Exemplo 3.4
Trecho BC
Trecho BD
Exemplo 3.4
Em um distrito de irrigação, um sifão de 2” de diâmetro possui as dimensões indicadas na figura e é colocado sobre um dique. Estime a vazão esperada sob uma carga hidráulica de 0,50m e a carga de pressão disponível no ponto médio do trecho horizontal do sifão. Adote os seguintes coeficientes de perda localizada: entrada Ke = 0,5, saída Ks = 1,0 curva 450 K = 0,2. Material da tubulação ferro fundido com revestimento asfáltico. Utilize a equação de Darcy-Weisbach. 
Problema 3.4
50,0
49,5
1,2m
1,8m
1,8m
Q
Q
50,5
0,5m
Estimativa da velocidade média
1a aproximação (sem perdas localizadas)
Ferro fundido
Problema 3.4
D = 50 mm
J = 10,42 m/100m
Tabela A2
Problema 3.4
Se V = 2,0m/s
Z = 0,902 m 
 
0,50 m
f = 0,0263
Se V = 1,5m/s Tabela A1
f = 0,0268
Z = 0,513 m  0,50 m
2a aproximação (com perdas localizadas)
Tabela A1 ou
Problema 3.4
Se f = 0,0268
Se V = 1,48m/s
Ok!! Tabela A1
Eq. Energia