2 3+-+Perda+de+Carga (1) (1)

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Fenômenos de Transporte
Professor: Leonardo Heluany Zeitune
Leonardo.zeitune@kroton.com.br
05 – Perda de carga em um escoamento interno
Perda de Carga
É a resistência oferecida pela tubulação e acessórios (devido a sua
rugosidade) ao escoamento do fluido que é viscoso.
Tipos:
 Distribuída – Perda de carga nos trechos retos das tubulações
 Localizada – Perda de carga os acessórios das tubulações
Influenciados por:
o Natureza do fluido;
o Material do tubo;
o Diâmetro da tubulação;
o Regime de escoamento;
o Comprimento da tubulação.
Perda de Carga
Trabalho com fluidos reais e não ideias;
A perdas por atrito com a parede da tubulação;
Reescrevemos a equação de Bernoulli:
𝐻1 = 𝐻2+ ℎ𝑝1,2
Devido ao atrito, ou fluido se aquece ou existe troca de calor entre o 
fluido e o meio.
Perda de Carga Distribuída
Ocorre no escoamento ao longo de tubos retos, de seção constante.
Aparece devido ao atrito do fluido com a parede interna do conduto.
Perda de Carga Distribuída
Segundo Darcy-Weissbach
ℎ𝑑 - Perda de carga (m) ℎ𝑑 = 𝑓 ∗
𝐿
𝐷ℎ
∗
𝑉2
2𝑔
f – Coeficiente de atrito (depende do regime de escoamento e
rugosidade relativa da parede do conduto).
L – Comprimento do tubo (m)
g –Aceleração da gravidade ( Τ𝑚 𝑠2)
V –Velocidade média do escoamento Τ𝑚 𝑠
Dh – Diâmetro hidráulico da tubulação (m)
Perda de Carga Distribuída
∆𝐻 = 𝑓 ∗
𝐿
𝐷
∗
𝑉2
2𝑔
Se o escoamento for laminar, Re < 2000:
𝑓 =
64
𝑅𝑒𝐷
𝑉 =
𝑄
𝐴
; Re =
𝜌𝑉𝐷
𝜇
; ϑ =
𝜇
𝜌
; Re =
𝑉𝐷
𝜗
Perda de Carga Distribuída
∆𝐻 = 𝑓 ∗
𝐿
𝐷
∗
𝑉2
2𝑔
Se o escoamento for turbulento, Re > 4000
O coeficiente de atrito f é função do regime de escoamento e depende 
também da rugosidade relativa da tubulação (
𝜀
𝐷
𝑜𝑢
𝐾
𝐷
)
𝜀 ou K – rugosidade abs
Ábaco de Moody
Rugosidade absoluta
Perda de Carga Localizada
O escoamento sofre perturbações bruscas;
A perda de carga é devido aos efeitos de atrito e do gradiente adverso de
pressão que ocorre quando o fluido atravessa:
▪ entradas,
▪ saídas de tubulações,
▪ expansões e contrações graduais e bruscas,
▪ curvas,
▪ cotovelos,
▪ válvulas abertas ou parcialmente abertas.
Perda de Carga Localizada
Método Direto 
Δ𝐻𝑙 = 𝐾 ∗
𝑉2
2 𝑔
ℎ𝑙 - Perda de carga no acessório (m).
V –Velocidade média do escoamento (m/s).
K – característica do acessório.
g – gravidade.
Perda de Carga Localizada Empregando 
Comprimento Equivalente (Le)
f = fator de atrito;
Le = comprimento equivalente (m) ;
D = diâmetro (m);
v = velocidade (m/s);
g = gravidade (m/s²).
Coeficiente K
K
Kc e Ke
Cálculo do valor do coeficiente de forma para contrações bruscas Kc e 
para expansões bruscas Ke.
K para Cotovelos e Tês
K - Tipos de Válvulas Totalmente Abertas 
Referências
Vianna, Marcos R..; Mecânica dos Fluidos para Engenheiros,
5ª ed. –Belo Horizonte: Imprimatur, 2009. 509p.
FOX, Robert W.; MCDONALD, Alan T. Introdução à
mecânica dos fluidos. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros
Técnicos e Científicos, c2006. 798 p.
BRUNETTI, Franco. Mecânica dos fluidos. 2. ed. São Paulo:
Pearson Prentice Hall, 2008.