ANÁLISE DA INTERFERÊNCIA DO DIÂMETRO DO TUBO E DA VELOCIDADE DE ESCOAMENTO NA VAZÃO HIDRÁULICA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO 
COLEGIADO DE ENGENHARIA CIVIL
TIAGO DE MACEDO SOUZA
ANÁLISE DA INTERFERÊNCIA DO DIÂMETRO DO TUBO E DA VELOCIDADE DE ESCOAMENTO NA VAZÃO HIDRÁULICA
JUAZEIRO
2019
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO- UNIVASF
TIAGO DE MACEDO SOUZA
ANÁLISE DA INTERFERÊNCIA DO DIÂMETRO DO TUBO E DA VELOCIDADE DE ESCOAMENTO NA VAZÃO HIDRÁULICA
Trabalho apresentado como requisito de avaliação parcial para obtenção da composição de nota e aprovação na disciplina de Hidráulica, ofertada pelo colegiado de Engenharia Agrícola e Ambiental, na Universidade Federal do Vale do Francisco.
Prof. Orientador (a): Pedro Róbinson Fernandes de Medeiros
JUAZEIRO
2019
INTRODUÇÃO
No estudo de fluidos que circulam por determinada tubulação, um fator muito relevante e com forte influência no dimensionamento do projeto é a vazão, a qual sofre influência principalmente de dois fatores, a área da secção transversal do tubo, e também a velocidade de bombeamento. 
É possível observar essa importância no dia a dia, em ações simples, como por exemplo o tempo necessário para elevar a quantidade de água de determinado reservatório, ou também o ato de reduzir a área de saída da mangueira, para conseguir direcionar a água para uma distância maio, além da fruticultura irrigada, que deve possuir projetos de irrigação com dimensionamento correto e planejado, a fim de não ser necessário após o término da implantação desses sistemas, a reestruturação projeto, por ter subdimensionado as bombas utilizadas e a bitola do tubo, fato que produz gastos indesejados na estruturação do empreendimento.
Logo, nesse presente estudo, realizou-se analiticamente a dedução da interferência do diâmetro do tubo, e da velocidade de escoamento na vazão de um fluido indefinido, sem levar em consideração outros efeitos, como opor exemplo o efeito de perda de carga.
MATERIAIS E MÉTODOS
Vazão pode ser definida como sendo a quantidade volumétrica ou mássica de um fluido que escoa através de uma seção de uma tubulação ou canal por unidade de tempo. 
Vazão Volumétrica – É definida como sendo a quantidade em volume que escoa através de certa secção em um intervalo de tempo considerado. As unidades volumétricas mais comuns são: m3 /s, m3 /h, l/h, l/min, GPM (galões por minuto), Nm3 /h (normal metro cúbico por hora), SCFH (normal pé cúbico por hora), entre outras.
 Q = v*A
onde: v = velocidade, A= área, Q = vazão volumétrica. 
Os dados utilizados estão expressos abaixo:
	Velocidade (m/s)
	Diâmetro (mm)
	0,4
	12
	0,9
	16
	1,2
	25
	1,5
	32
	1,75
	50
	2
	75
	2,5
	100
	3
	125
	3,5
	150
	5
	200
	7
	
 Com base nesses dados, e mediante o uso do software Excel da Microsoft, executou-se a combinação de cada valor de velocidade com cada valor de área nos moldes da equação anteriormente citada, a fim de obter as vazões respectivas de cada cobinação.
RESULTADOS
Mediante o uso dos dados expressos, obteve-se os seguintes resultados:
	Velocidade (m/s)
	0,4
	0,4
	0,4
	0,4
	0,4
	0,4
	0,4
	0,4
	0,4
	0,4
	Diâmetro (mm)
	12
	16
	25
	32
	50
	75
	100
	125
	150
	200
	Q (l/s)
	0,045216
	0,080384
	0,19625
	0,321536
	0,785
	1,76625
	3,14
	4,90625
	7,065
	12,56
	Velocidade (m/s)
	0,9
	0,9
	0,9
	0,9
	0,9
	0,9
	0,9
	0,9
	0,9
	0,9
	Diâmetro (mm)
	12
	16
	25
	32
	50
	75
	100
	125
	150
	200
	Q (l/s)
	0,101736
	0,000181
	0,000442
	0,000723
	0,00176
	0,00397
	0,0070
	0,01103
	0,01589
	0,02
	Velocidade (m/s)
	1,2
	1,2
	1,2
	1,2
	1,2
	1,2
	1,2
	1,2
	1,2
	1,2
	Diâmetro (mm)
	12
	16
	25
	32
	50
	75
	100
	125
	150
	200
	Q (l/s)
	0,13564
	0,24115
	0,58875
	0,96460
	2,355
	5,29875
	9,42
	14,7187
	21,195
	37,68
	Velocidade (m/s)
	1,5
	1,5
	1,5
	1,5
	1,5
	1,5
	1,5
	1,5
	1,5
	1,5
	Diâmetro (mm)
	12
	16
	25
	32
	50
	75
	100
	125
	150
	200
	Q (l/s)
	0,16956
	0,30144
	0,73593
	1,20576
	2,94375
	6,62343
	11,775
	18,3984
	26,4937
	47,1
	Velocidade (m/s)
	1,75
	1,75
	1,75
	1,75
	1,75
	1,75
	1,75
	1,75
	1,75
	1,75
	Diâmetro (mm)
	12
	16
	25
	32
	50
	75
	100
	125
	150
	200
	Q (l/s)
	0,19782
	0,35168
	0,85859
	1,40672
	3,43437
	7,72734
	13,7375
	21,4648
	30,9093
	54,95
	Velocidade (m/s)
	2
	2
	2
	2
	2
	2
	2
	2
	2
	2
	Diâmetro (mm)
	12
	16
	25
	32
	50
	75
	100
	125
	150
	200
	Q (l/s)
	0,22608
	0,40192
	0,98125
	1,60768
	3,925
	8,83125
	15,7
	24,5312
	35,325
	62,8
	Velocidade (m/s)
	2,5
	2,5
	2,5
	2,5
	2,5
	2,5
	2,5
	2,5
	2,5
	2,5
	Diâmetro (mm)
	12
	16
	25
	32
	50
	75
	100
	125
	150
	200
	Q (l/s)
	0,2826
	0,5024
	1,22656
	2,0096
	4,90625
	11,0390
	19,625
	30,6640
	44,1562
	78,5
	Velocidade (m/s)
	3
	3
	3
	3
	3
	3
	3
	3
	3
	3
	Diâmetro (mm)
	12
	16
	25
	32
	50
	75
	100
	125
	150
	200
	Q (l/s)
	0,33912
	0,60288
	1,47187
	2,41152
	5,8875
	13,2468
	23,55
	36,79688
	52,9875
	94,2
	Velocidade (m/s)
	3,5
	3,5
	3,5
	3,5
	3,5
	3,5
	3,5
	3,5
	3,5
	3,5
	Diâmetro (mm)
	12
	16
	25
	32
	50
	75
	100
	125
	150
	200
	Q (l/s)
	0,39564
	0,70336
	1,71718
	2,81344
	6,86875
	15,4546
	27,475
	42,9296
	61,8187
	109,9
	Velocidade (m/s)
	5
	5
	5
	5
	5
	5
	5
	5
	5
	5
	Diâmetro (mm)
	12
	16
	25
	32
	50
	75
	100
	125
	150
	200
	Q (l/s)
	0,5652
	1,0048
	2,453125
	4,0192
	9,8125
	22,07813
	39,25
	61,32813
	88,3125
	157
	Velocidade (m/s)
	7
	7
	7
	7
	7
	7
	7
	7
	7
	7
	Diâmetro (mm)
	12
	16
	25
	32
	50
	75
	100
	125
	150
	200
	Q (l/s)
	0,79128
	1,40672
	3,434375
	5,62688
	13,7375
	30,90938
	54,95
	85,85938
	123,6375
	219,8
CONCLUSÃO
O aumento da velocidade do fluido acarreta um expressivo aumento na vazão e bastante intenso, mantidas inalteradas os outros fatores. Já a elevação do diâmetro do tubo, mantendo fixos os outros efeitos, também causam o aumento da vazão, no entanto, essa elevação não é tão intensa quanto o aumento da velocidade do fluido, mais bastante relevante quando se tratam de sistemas de tubulações de médio a grande porte.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Aulas da disciplina.