Aula exercícios hidraulica verao

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HOJE!!
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Resistência nos fluidos:
Perda de carga no escoamento
A perda de carga é uma função complexa de diversos elementos tais como:
Rugosidade do conduto;
Viscosidade e densidade do líquido;
Velocidade de escoamento;
Grau de turbulência do movimento;
Comprimento percorrido.
Perda de Carga - Δh
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Com o objetivo de possibilitar a obtenção de expressões matemáticas que permitam prever as perdas de carga nos condutos, elas são classificadas em:
Contínuas ou distribuídas
Localizadas ou singulares
Perda de Carga em condutos
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Determinação das
Perdas de Carga localizadas
As perdas de carga localizadas podem ser expressas em termos de energia cinética (V²/2g) do escoamento. Assim a expressão geral:
Onde:
k=coeficiente de perda de carga singular, cujo valor pode ser determinado experimentalmente
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Ocorrem em trechos retilíneos dos condutos, considerando:
Regime permanente e fluidos incompressíveis
Condutos cilíndricos
Rugosidade uniforme e trecho considerado sem máquinas
Essa perda é considerável se tivermos trechos relativamente compridos dos condutos
Perda de Carga Distribuída
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Fórmula universal da
Perda de Carga distribuída
A fórmula de Darcy-Weissbach, permite calcular a perda de carga ao longo de um determinado comprimento do condutor, quando é conhecido o parâmetro f, denominado “coeficiente de atrito”:
Tubos circulares
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O coeficiente de atrito f, pode ser obtido partindo-se da relação entre
A rugosidade relativa: Relação entre rugosidade absoluta e Diâmetro do tubo (ε/D)
ou
Número de Reynolds Re : 
			
Fórmula universal da
Perda de Carga distribuída
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No escoamento laminar, a dissipação de energia é causada pela viscosidade. 
O coeficiente de atrito f é determinado a partir do Número de Reynolds, e independe da rugosidade absoluta
			
Perda de carga no escoamento laminar
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Para simplificar, fórmula explícita em relação à f:
Que conduz ao diagrama de Moody (incerteza de até 15%) 
			
Perda de Carga no escoamento turbulento
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DIAGRAMA DE MOODY
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Perda de Carga no escoamento turbulento
ou
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Cálculo da Vazão
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Cálculo do Diâmetro
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Exercícios 
1- Considere um conduto com 100 m de comprimento, diâmetro de 0,1 m e rugosidade de 2mm que transporta água a uma vazão de 15 L/s à 20° C. Determine a perda de carga do escoamento no conduto. 
			
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2 - Numa canalização com diâmetro 25 mm, rugosidade de 0,1 mm e comprimento de 200 m, água escoa com uma vazão de 1 L/s, à temperatura de 20oC. Calcule a perda de carga que ocorre na canalização. 
 
Dados: 
D = 25 mm (0,025 m) 
ɛ = 0,1 mm (0,0001 m) 
Q = 0,001 m3/s 
T = 20oC µ = 1,01 x 10-6 (Tabela de propriedades físicas da água) 
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3 - Por um tubo gotejador de diâmetro 0,8 mm passa a uma vazão de 1 L/h água a 20oC, com perda de carga de 15 mca. Pede-se: 
 
a) a velocidade de escoamento; 
b) o número de Reynolds; 
c) verificar o regime de escoamento; 
d) o comprimento do tubo 
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4 - Calcule a vazão para o sistema da figura considerando H = 18 m. Em seguida, calcule a perda de carga H para uma vazão de 120 l/s. O tubo é de ferro fundido, de 14 cm de diâmetro, e o fluido é água (25oC). Despreze o efeito na válvula globo. Faça g = 10 m/s2
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