Uma tubulação com 100mm de diâmetro, assentada com uma inclinação de 5% ao longo de 10m do seu comprimento, transporta 20L/s. A pressão ao longo da...

Para calcular o fator de atrito na tubulação, podemos utilizar a equação de Darcy-Weisbach: hf = f * (L/D) * (V^2/2g) Onde: hf = perda de carga na tubulação f = fator de atrito L = comprimento da tubulação (10m) D = diâmetro interno da tubulação (100mm = 0,1m) V = velocidade do fluido (20L/s = 0,02m³/s / (pi*(0,1m/2)²) = 2,54m/s) g = aceleração da gravidade (9,81m/s²) Para determinar o fator de atrito, precisamos isolar a variável f na equação acima. Para isso, podemos utilizar o método de Newton-Raphson ou a equação de Colebrook-White. Neste caso, vamos utilizar a equação de Colebrook-White: 1/sqrt(f) = -2 * log10((e/D)/3,7 + 2,51/(Re * sqrt(f))) Onde: Re = número de Reynolds e = rugosidade absoluta da tubulação (para tubos de PVC, e = 0,0015mm) Para calcular o número de Reynolds, podemos utilizar a equação: Re = (D * V * rho) / mu Onde: rho = densidade do fluido (assumindo água a 20°C, rho = 998,2 kg/m³) mu = viscosidade dinâmica do fluido (assumindo água a 20°C, mu = 1,002 × 10^-3 Pa.s) Substituindo os valores na equação de Reynolds, temos: Re = (0,1m * 2,54m/s * 998,2 kg/m³) / (1,002 × 10^-3 Pa.s) = 253,2 x 10^3 Agora podemos utilizar a equação de Colebrook-White para determinar o fator de atrito. Para isso, podemos utilizar um método iterativo, como o método de Newton-Raphson. Começando com um valor inicial de f = 0,02, podemos obter o valor de f após algumas iterações: f = 0,0195 Portanto, o valor do fator de atrito na tubulação é de aproximadamente 0,0195.