Mecânica dos fluidos/Exercícios resolvidos/E8

Enunciado

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Calcular a perda de carga em um escoamento de água através de um tubo de ferro de 50 m de comprimento e diâmetro de 60 mm, considerando que a vazão é de 10 l/s.

Solução

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Precisamos primeiro calcular o Número de Reynolds, para saber se o escoamento é laminar ou turbulento:


 


 


O escoamento é turbulento. A rugosidade de um tubo de ferro, de acordo com a tabela anexa ao Digrama de Moody, é de 0.15 mm. A rugosidade relativa é


 


Para simplificar, vamos avaliar o fator de fricção por meio da fórmula proposta por Miller, uma vez que a fórmula de Blasius só pode ser empregada para Número de Reynolds até 100000:


 


 


Para validar a aproximação, joguemos esse valor na fórmula de Colebrook


 


 


 


ou seja, o erro acarretado pelo uso da fórmula de Miller é pequeno.

De acordo com o Diagrama de Moody, para a rugosidade relativa de 0.0025 e NRe de 210000, o fator de atrito teria um valor realmente próximo de 0.026.


A perda de carga será dada por


 


 


 


A perda de pressão será dada por