A velocidade média de escoamento num trecho de diâmetro constante da tubulação do Alasca é de 8,27 pés/s. Na entrada, a pressão é de 1200 psig e a elevação é de 150 pés. Na saída a pressão é de 50 psig e a elevação é de 375 pés. Calcule a perda de carga nesse trecho da tubulação.
As paredes das tubulações influenciam no escoamento interno, dissipando energia em razão do atrito viscoso das partículas fluidas. As partículas em contato com a parede adquirem a velocidade da parede e passam a influir nas partículas vizinhas por meio da viscosidade da turbulência, dissipando energia. Essa dissipação de energia provoca redução de pressão total do fluido ao longo do escoamento, denominada perda de carga. Perda de carga é a energia perdida pela unidade de peso do fluido quando este escoa.
Nos escoamentos sob pressão a perda de carga tem duas causas distintas. A primeira é a perda de carga distribuída onde a parede dos dutos retilíneos leva a uma perda de pressão distribuída ao longo do comprimento do tubo, fazendo com que a pressão total diminua gradativamente ao longo do comprimento, e a segunda, perdas de carga localizadas causa perda de carga pelos acessórios de canalização, isto é, as diversas peças necessárias para montagem da tubulação e para o controle do fluxo do escoamento, as quais provocam variação brusca da velocidade, em modulo e direção, intensificando a perda de energia nos pontos onde estão localizados.
A perda de carga total do sistema é dado pela somatória das perdas de cargas dos acessórios mais a perda distribuída do tubo, resultando na expressão indicada na equação abaixo, na qual a carga cinética foi colocada em evidencia:
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