Determine o diãmatro equivalente de uma tubulação de PVC utilizando as equações de Hazen-Williams e Darcy-Weisbach (Universal), para as seguintes c...

Para determinar o diâmetro equivalente de uma tubulação de PVC, podemos utilizar as equações de Hazen-Williams e Darcy-Weisbach (Universal). Usando a equação de Hazen-Williams, temos: Q = 10,67 * D^2,63 * (J/H)^0,54 Onde: Q = vazão (m^3/dia) D = diâmetro interno da tubulação (m) J = perda de carga unitária (m/m) H = altura manométrica total (m) Substituindo os valores fornecidos, temos: 108 = 10,67 * D^2,63 * (45/1600)^0,54 Resolvendo para D, encontramos: D = 0,315 m Usando a equação de Darcy-Weisbach (Universal), temos: hf = f * (L/D) * (v^2/2g) Onde: hf = perda de carga total (m) f = fator de atrito L = comprimento da tubulação (m) D = diâmetro interno da tubulação (m) v = velocidade média (m/s) g = aceleração da gravidade (m/s^2) Para calcular o fator de atrito, podemos utilizar a equação de Colebrook-White: 1/sqrt(f) = -2 * log10((e/D)/3,7 + 2,51/(Re * sqrt(f)))) Onde: e = rugosidade absoluta (m) Re = número de Reynolds Assumindo uma rugosidade absoluta de 0,0015 mm para o PVC, temos: e = 0,0015 * 10^-3 = 1,5 * 10^-6 m Para calcular o número de Reynolds, temos: Re = (4 * Q) / (pi * D * v) Substituindo os valores fornecidos, temos: Re = (4 * 108) / (pi * 0,315 * 0,87) Re = 1.720.000 Usando a equação de Colebrook-White, podemos calcular o fator de atrito: 1/sqrt(f) = -2 * log10((1,5 * 10^-6 / 0,315)/3,7 + 2,51/(1.720.000 * sqrt(f)))) Resolvendo para f, encontramos: f = 0,019 Substituindo os valores na equação de Darcy-Weisbach (Universal), temos: 45 = 0,019 * (1600/0,315) * (v^2/2 * 9,81) Resolvendo para v, encontramos: v = 2,05 m/s Finalmente, podemos calcular o diâmetro equivalente usando a equação de Hazen-Williams: D = (Q / (10,67 * (J/H)^0,54))^(1/2,63) Substituindo os valores, temos: D = (108 / (10,67 * (45/1600)^0,54))^(1/2,63) D = 0,315 m Portanto, o diâmetro equivalente da tubulação de PVC é de 0,315 m.