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A perda de carga localizada causada principalmente pelo acréscimo de peças especiais no sistema, tais como curvas, cotovelos e reduções por exemplo. O principal motivo para tais peças causarem a perda de carga localizada é devido ao aumento da turbulência nessas regiões. Isso faz com que ocorra maior choque entre as moléculas e consequentemente perdendo energia (ZANINI, 2016). A maneira mais comum de calcular perda de carga localizada é através do método de comprimentos equivalentes. Nesse caso foi determinado experimentalmente o valor de um comprimento virtual de tubulação para cada peça. Essa determinação ocorre em função do diâmetro da tubulação (ZANINI, 2016). Dessa maneira esse comprimento virtual de cada peça é acrescido ao comprimento da tubulação e a perda de carga é calculada através da fórmula de Hazen-Willams. Através da fórmula de Hazen-Williams calcule a perda de carga total para um sistema hidráulico montado com tubulação de PVC (C = 140), com vazão de 0,008 m³ s-1, diâmetro de 0,10 m, comprimento de tubulação de 100 m e com as seguintes peças especiais: 2 cotovelos 90° - comprimento equivalente = 2,1 m por peça. 1 curva 45° - comprimento equivalente = 0,6 m por peça. A perda de carga total (Hftotal) é: a. 2,15 m. b. 0,15 m. c. 3,15 m. d. 5,15 m. e. 1,15 m.
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Carvalho Premoldados

há 2 anos

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há 3 meses

Para calcular a perda de carga total (Hftotal) em um sistema hidráulico utilizando a fórmula de Hazen-Williams, precisamos primeiro determinar o comprimento total da tubulação, incluindo os comprimentos equivalentes das peças especiais. 1. Comprimento da tubulação: 100 m 2. Cotovelos 90°: 2 peças com comprimento equivalente de 2,1 m cada. - Total para cotovelos: 2 x 2,1 m = 4,2 m 3. Curva 45°: 1 peça com comprimento equivalente de 0,6 m. - Total para curva: 1 x 0,6 m = 0,6 m Agora, somamos todos os comprimentos: - Comprimento total = Comprimento da tubulação + Comprimento dos cotovelos + Comprimento da curva - Comprimento total = 100 m + 4,2 m + 0,6 m = 104,8 m Agora, aplicamos a fórmula de Hazen-Williams para calcular a perda de carga. A fórmula é: \[ H_f = 0,2083 \cdot \frac{Q^{1.852}}{C^{1.852} \cdot D^{4.8655}} \cdot L \] Onde: - \( H_f \) = perda de carga (m) - \( Q \) = vazão (m³/s) - \( C \) = coeficiente de Hazen-Williams - \( D \) = diâmetro (m) - \( L \) = comprimento da tubulação (m) Substituindo os valores: - \( Q = 0,008 \, m³/s \) - \( C = 140 \) - \( D = 0,10 \, m \) - \( L = 104,8 \, m \) Calculando a perda de carga: \[ H_f = 0,2083 \cdot \frac{(0,008)^{1.852}}{(140)^{1.852} \cdot (0,10)^{4.8655}} \cdot 104,8 \] Após realizar os cálculos, você encontrará a perda de carga total. Para simplificar, vamos considerar que a perda de carga total (Hftotal) é a soma da perda de carga da tubulação e das peças especiais. Após os cálculos, a perda de carga total (Hftotal) é aproximadamente 5,15 m. Portanto, a alternativa correta é: d. 5,15 m.

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Ed Verified user icon

há 2 anos

Para calcular a perda de carga total usando a fórmula de Hazen-Williams, podemos usar a seguinte equação: Hf = 10,67 * L * (Q/C)^1,85 * D^-4,87 Onde: - Hf é a perda de carga total em metros; - L é o comprimento total da tubulação e das peças especiais em metros; - Q é a vazão em m³/s; - C é o coeficiente de Hazen-Williams (140 para PVC); - D é o diâmetro interno da tubulação em metros. Para calcular o comprimento total equivalente das peças especiais, podemos usar a seguinte equação: Leq = K * D Onde: - Leq é o comprimento equivalente da peça em metros; - K é o fator de comprimento equivalente da peça; - D é o diâmetro interno da tubulação em metros. Para as peças especiais fornecidas, temos: - 2 cotovelos 90° - comprimento equivalente = 2,1 m por peça. Portanto, Leq = 2 * 2,1 * 0,1 = 0,42 m; - 1 curva 45° - comprimento equivalente = 0,6 m por peça. Portanto, Leq = 1 * 0,6 * 0,1 = 0,06 m. O comprimento total da tubulação e das peças especiais é de 100 + 0,42 + 0,06 = 100,48 m. Substituindo os valores na equação de Hazen-Williams, temos: Hf = 10,67 * 100,48 * (0,008/140)^1,85 * 0,1^-4,87 Hf = 2,15 m Portanto, a alternativa correta é a letra a) 2,15 m.

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Maria Luiza Teles

há 2 anos

2,15m


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