Mecânica dos Fluidos O óleo combustível pesado escoa por 5 km de tubulação de ferro fundido com diâmetro de 200 mm como mostra a Figura. Se a vazão...

Para determinar a perda de carga no tubo, podemos utilizar a equação de Darcy-Weisbach: ΔP = f * (L/D) * (ρ * V²/2) Onde: ΔP = perda de carga (Pa) f = fator de atrito de Darcy-Weisbach L = comprimento do tubo (m) D = diâmetro interno do tubo (m) ρ = densidade do fluido (kg/m³) V = velocidade média do fluido (m/s) Podemos calcular a velocidade média do fluido a partir da vazão volumétrica: Q = A * V 30 = π * (0,2/2)² * V V = 2,39 m/s Substituindo os valores na equação de Darcy-Weisbach, temos: ΔP = f * (5.000/0,2) * (1000 * 2,39²/2) ΔP = 1.000.000 * f * 14,34 Para determinar o fator de atrito f, podemos utilizar a equação de Colebrook-White: 1/√f = -2,0 * log10((ε/D)/3,7 + 2,51/(Re * √f))) Onde: ε = rugosidade absoluta da tubulação (m) Re = número de Reynolds A rugosidade absoluta da tubulação de ferro fundido é de aproximadamente 0,26 mm. O número de Reynolds pode ser calculado por: Re = (ρ * V * D) / ν Re = (1000 * 2,39 * 0,2) / 0,120.10^-3 Re = 39.833,33 Substituindo os valores na equação de Colebrook-White e resolvendo para f, temos: f = 0,019 Substituindo o valor de f na equação de Darcy-Weisbach, temos: ΔP = 1.000.000 * 0,019 * 14,34 ΔP = 2.738,86 Pa Portanto, a perda de carga no tubo é de aproximadamente 2.738,86 Pa.