Uma canalização é constituída de três trechos em série com as seguintes características: D1= 4” e L1= 50 m D2= 6” e L2= 655 m D3= 3” e L3= 25 ...

Para calcular o diâmetro da canalização uniforme que substituirá o encanamento existente, é necessário utilizar a Equação Universal de perda de carga em tubulações. A equação é dada por: hf = (f * L * V²) / (2 * g * D) Onde: hf = perda de carga total f = coeficiente de atrito L = comprimento total da tubulação V = velocidade média do fluido g = aceleração da gravidade D = diâmetro da tubulação Para calcular o diâmetro da nova tubulação, é necessário igualar as perdas de carga dos dois sistemas. Assim, temos: hf1 = hf2 Onde: hf1 = perda de carga do sistema existente hf2 = perda de carga do novo sistema A perda de carga do sistema existente pode ser calculada somando as perdas de carga de cada trecho: hf1 = (f1 * L1 * V1²) / (2 * g * D1) + (f2 * L2 * V2²) / (2 * g * D2) + (f3 * L3 * V3²) / (2 * g * D3) A velocidade média do fluido pode ser calculada a partir do fluxo volumétrico (Q) e da área da seção transversal da tubulação (A): V = Q / A Assim, temos: hf1 = (f1 * L1 * Q²) / (2 * g * D1^5/2 * A1^2) + (f2 * L2 * Q²) / (2 * g * D2^5/2 * A2^2) + (f3 * L3 * Q²) / (2 * g * D3^5/2 * A3^2) Para o novo sistema, a perda de carga pode ser calculada da mesma forma, mas com um único diâmetro D: hf2 = (f * L * Q²) / (2 * g * D^5/2 * A^2) Igualando as duas equações, temos: (f1 * L1 * Q²) / (2 * g * D1^5/2 * A1^2) + (f2 * L2 * Q²) / (2 * g * D2^5/2 * A2^2) + (f3 * L3 * Q²) / (2 * g * D3^5/2 * A3^2) = (f * L * Q²) / (2 * g * D^5/2 * A^2) Isolando D, temos: D = (f * L * A^2 * (D1^5/2 * A1^2 + D2^5/2 * A2^2 + D3^5/2 * A3^2)) / (f1 * L1 * A^2 * D1^5/2 + f2 * L2 * A^2 * D2^5/2 + f3 * L3 * A^2 * D3^5/2) Substituindo os valores fornecidos, temos: D = (0,02 * 730 * (0,785 * 4^2 * 50 + 0,785 * 6^2 * 655 + 0,785 * 3^2 * 25)) / (0,015 * 50 * 0,785 * 4^5/2 + 0,017 * 655 * 0,785 * 6^5/2 + 0,02 * 25 * 0,785 * 3^5/2) D = 6,5 polegadas Portanto, o diâmetro da nova canalização uniforme que substituirá o encanamento existente é de 6,5 polegadas.