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Relatorio 4 - Perda de Carga Em Acidentes

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Carla Beatriz C. Bortoluci 17523-2 Felipe Salles 17553-9 Fernando Henrique Marques 17551-3 Tiago Curcio Luciano 17596-8 Valter Costa Silva 17607-3 Engenharia Química – Laboratório de Engenharia Química Experimento de Determinação da Perda de Carga em Acidentes Profª. Drª. Mônica Maria Gonçalves São João da Boa Vista – SP 2014 CONTEÚDO Introdução 3 Objetivo 7 Materiais e Métodos 7 Resultados e Discussão 8 C
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    Carla Beatriz C. Bortoluci 17523-2 Felipe Salles 17553-9 Fernando Henrique Marques 17551-3 Tiago Curcio Luciano 17596-8 Valter Costa Silva 17607-3 Engenharia Química  –  Laboratório de Engenharia Química Experimento de Determinação da Perda de Carga em Acidentes Profª. Drª. Mônica Maria Gonçalves São João da Boa Vista  –  SP 2014  CONTEÚDO Introdução 3 Objetivo 7 Materiais e Métodos 7 Resultados e Discussão 8 Conclusão 24 Referências 25  INTRODUÇÃO Perda de carga é a energia perdida pela unidade de peso do fluido quando este escoa. A perda de carga num tubo ou canal é a perda de energia dinâmica do fluido devido à fricção das partículas do fluido entre si e contra as paredes da tubulação. Essa dissipação de energia provoca a queda de pressão total do fluido ao longo do escoamento. A perda de carga pode ser contínua, ao longo dos condutos regulares, acidental ou localizada. O fluido de um sistema de tubulação passa através de diversas conexões, válvulas, curvas, cotovelos, tês, entradas, saídas, extensões e reduções, além dos tubos. Essas componentes interrompem o escoamento suave do fluído e causam perdas adicionais devido a separação do escoamento e à mistura que eles induzem. Em um sistema típico com tubos longos, essas perdas são menores se comparadas à perda total de carga dos tubos (as grandes perdas) e são chamadas de perdas menores. Em alguns casos as perdas menores podem ser maiores que do que as grandes perdas, esse é o caso, por exemplo, nos sistemas com varias curvas e válvulas em uma distancia curta. Perda em Entradas:  Se uma entrada de fluido possui bordas aparentes, forma-se uma veia contraída, que obriga o fluxo a acelerar subitamente; quando ele volta a se expandir e ocupa toda a largura do tubo, ocorre uma desaceleração brusca, com separação de fluido e consequentemente perda de carga. A perda em uma entrada, portanto, é menor se as bordas são menos pronunciadas. Perdas em Saídas:  A perda de carga na saída do difusor é pequena, em função do grande diâmetro desta e, por conseguinte, da baixa velocidade de saída. Perdas em Expansão e Contração:  Mudanças bruscas de seção provocam grandes perdas, devido ao fenômeno de formação da veia contraída. Mudanças graduais de seção provocam menores perdas. Quando se trata de um estreitamento gradual, em geral não há formação de veia contraída. Nos  alargamentos, entretanto, sempre ocorre separação de fluido, mesmo quando a mudança de área da seção é gradual.  As perdas causadas por variação de área podem ser reduzidas um pouco com a instalação de um bocal ou difusor entre as duas seções de tubo reto. Perdas em Curva:  Nos trechos curvos, a perda de carga é maior que em um duto reto de seção e comprimento equivalentes, devido principalmente à presença de fluxo secundário. As tabelas apresentam as perdas usando o conceito do comprimento equivalente de tubo, em função do raio de curvatura, no caso de uma curva contínua, e do ângulo de deflexão, no caso de uma curva composta por dois segmentos retos em ângulo; ambos os tipos de curva são muito comuns em grandes tubulações. Perdas em Válvulas e Acessórios:  As perdas nas válvulas e acessórios inseridas na tubulação também são expressas usualmente como um comprimento equivalente de duto. No caso desses elementos, no entanto, existe uma dificuldade adicional: as válvulas podem variar sua abertura continuamente. As tabelas registram valores de perdas para a situação em que a válvula está totalmente aberta; numa válvula parcialmente fechada as perdas seriam maiores. Isso é razoável no caso de válvulas fixas, mas não no caso de válvulas de controle, que tipicamente têm sua abertura variando continuamente no tempo, de forma a controlar o fluxo. Além disso, existem vários tipos de válvulas, e o formato exato de cada uma varia também com o fabricante. Por isso, normalmente, devem-se usar tabelas fornecidas pelo próprio fabricante ou realizar ensaios experimentais específicos. Várias experiências foram efetuadas para o desenvolvimento de formulas que expressem satisfatoriamente os valores da perda de carga distribuída, destacando-se entre outros, os trabalhos de Moody-Rouse, Hazen-Williams e Darcy-Weisbach.  As perdas de carga são expressas pelas fórmulas:
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