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Formulas Praticas Para o Calculo Da Perda de Carga Continua Em Condutos Forcados ESTE 1

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Fórmulas para cálculo de perda de carga - hidráulica.
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  HIDRÁULICA DOS CONDUTOS FORÇADOS Profa. Ms. Cristina das Graças Fassina Fórmulas práticas para o cálculo da perda de carga contínua em condutos forçados  A perda de carga deve ser conhecida na fase de projeto sob pena de que, se ignorada, o sistemaprojetado não funcionará ou funcionará precariamente quando construído, seja ele um sistemaurbano de abastecimento de água ou instalações prediais de água fria ou água quente.Inmeros e!perimentos estabeleceram f rmulas empíricas que possibilitam determinar as perdasde carga contínuas em condutos forçados, dentro das condições e limites das e!peri#nciasreali$adas. A seguir, são apresentadas as f rmulas de maior aceitação e mais utili$adas. Fórmula de Hazen-Williams  A f rmula de %a$en&'illiams tem sido utili$ada para condutos de seção circular condu$indo águafria. Limitação teórica:  não considera a influ#ncia da rugosidade relativa no escoamento, podendo gerar resultados inferiores ( realidade durante o funcionamento, na perda calculada para pequenosdi)metros e valores muito altos para maiores, caso não haja uma correção no coeficiente C usualmente tabelado. DCQ 4,871,851,85 10,65J ××= DJ  2,630,54 C0,2785Q  ×××= JCQ 0,20530,380,38 1,652D ××= *m que+  - perda de carga unitária m/m0 LΔHJ  = 1 - comprimento da canali$ação m0 ∆ % - perda de carga m02 - va$ão m 3 /s04 - di)metro da canali$ação m05 - coeficiente determinado e!perimentalmente e tabelado, levando em consideração a nature$a eo estado da canali$ação.6bservações+708tili$ada para escoamento de água. 1  HIDRÁULICA DOS CONDUTOS FORÇADOS Profa. Ms. Cristina das Graças Fassina 90:eu uso está restrito aos seguintes escoamentos+ ã *scoamento de transição entre o escoamento turbulento hidraulicamente liso tubo liso0 e oescoamento turbulento hidraulicamente rugoso turbul#ncia completa0. ã ;ara escoamento turbulento hidraulicamente rugoso. ã 8tili$ada para grandes instalações, com linha de grandes comprimentos, nas quais sepodem despre$ar perdas locali$adas. *!emplos+ instalações de recalque e redes de distribuição deágua.<abela =7 > ?alores do coeficiente 5, apresentado na f rmula de %a$en&'illians Fórmula de Flamant  Apresenta bons resultados para tubos plásticos de pequenos di)metro, como os tubos de ;?5utili$ados em instalações prediais de água fria. DQ 4,751,75 0,000824J  ×= 2  HIDRÁULICA DOS CONDUTOS FORÇADOS Profa. Ms. Cristina das Graças Fassina Fórmulas de Fair-Whipple-Hsiao  As f rmulas de @air&'hipple&%siao foram estabelecidas para diferentes materiais aço galvani$ado,ferro fundido, cobre, plástico ou latão0 condu$indo água quente ou água fria. *stas f rmulas, quesão recomendadas pela orma Brasileira voltada para projeto de instalações hidráulicas prediais,assumem as seguintes formas+ DQ 4,881,88 0,002021J  ×= , tubos de aço galvani$ado e ferro fundido condu$indo água fria. DQ 4,751,75 0,000859J  ×= , tubos de cobre ou plástico condu$indo água fria DQ 4,751,75 0,000692J  ×= , tubos de cobre ou latão condu$indo água quente Perdas de carga localizadas  AlCm da dissipação contínua da energia que se verifica no movimento da água em qualquer conduto, e!istem as  perdas locais (localizadas, acidentais ou singulares).  *stas perdas ocorrem emfunção do aumento da turbulência do fluido em escoamento . *ste aumento de turbul#ncia, por suave$, C conseqD#ncia principalmente da variação da forma, da direção ou da seção do conduto.a prática, alCm de os condutos não serem retilíneos, são usualmente peças especiais e cone!õesregistros, válvulas, medidores, curvas, etc.0 que, em virtude de sua forma e disposição, provocamperdas locais. As perdas de carga locali$adas somam&se (s perdas contínuas. o entanto, podem ser despre$adas quando a velocidade da água for pequena v E7,= m/s0, quando o comprimento doconduto for maior que F=== ve$es o seu di)metro ou quando e!istirem poucas peças no circuitohidráulico em estudo. 5onsiderar ou não as perdas de carga locali$adas nem sempre C uma tarefafácilG o engenheiro tomará esta decisão tendo em vista os valores das perdas locali$adas frente (sperdas contínuas e da sua viv#ncia profissional. Expresso geral  A e!pressão geral aplicável ( determinação das perdas de carga locali$adas, obtida a partir doteorema de Borda&5arnot, apresenta a seguinte forma+ 2gK Δh  V 2 = 3  HIDRÁULICA DOS CONDUTOS FORÇADOS Profa. Ms. Cristina das Graças Fassina  A e!pressão anterior permite calcular as perdas de carga locali$adas  ∆ h0, sendo H um coeficienteobtido e!perimentalmente para cada peça especial ou cone!ão. A <abela 9 apresenta os valores deH para as peças mais comumente empregadas em instalações de bombeamento e em instalaçõesprediais de água fria.<abela 9 & ?alores da constante H para as peças comumente empregadas em instalações debombeamento e em instalações prediais de água fria ! todo dos comprimentos e#ui$alentes *ste mCtodo consiste na adição ao comprimento real da tubulação, somente para efeito de cálculo,comprimentos de tubos, com mesmo di)metro do conduto em estudo, capazes de provocar asmesmas perdas de carga produzidas pelas peças que substituem . A tubulação adquire, portanto,certo comprimento virtual   e a perda de carga total C calculada por uma das f rmulas indicadas paraa determinação das perdas de cara contínuas.4este modo, qualquer peça pode ser substituída por um comprimento equivalente que, a partir daaplicação da f rmula universal, produ$ a seguinte perda de carga locali$ada+ L2gVDf Δh  eequivalen2L  ×= f DK  L eequivalen ×= ∆ H  T  = ∆ H L +   ∆ H D onde+  ∆ % <  - perda de carga total ∆ % 1  - perda de carga locali$ada ∆ % 4  - perda de carga distribuída 4
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