HIDRÁULICA Perda de Carga Localizada

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1 HIDRÁULICA Perda de Carga Localizada Prof. Miguel Angel Isaac Toledo del Pino, Eng. Agrícola, Dr. Setor de Agrimensura e Cartografia INTRODUÇÃO Ocorre a perda de carga localizada, toda vez que houver variação da forma, direção ou da seção de escoamento do conduto. São desprezíveis nos casos em que: a velocidade média do escoamento for menor que 1,0 m/s; o comprimento do conduto for maior que 4000 vezes o diâmetro; houver poucas peças especiais (acessórios). 1

2 ESQUEMA: Reservatório de água com tubulação contínua e peças especiais (acessórios) Reservatório Entrada de borda Cotovelo 90º Curva 45º Saída de canalização Registro de gaveta 0,2 m MÉTODOS DE CÁLCULO Temos 3 métodos de cálculo: Direto Comprimentos equivalentes Diâmetros equivalentes 2

3 A perda localizada, causada por uma peça especial, é estimada por: h = k. V2 2g Δh : perda de carga localizada, m k : coeficiente que depende da peça, adimensional (Tabela) V : velocidade média de escoamento, m s -1 Havendo mais de uma peça especial, a perda de carga localizada será composta pelo somátorio de todos os acessórios (k ): h = k. v2 2g 3

4 PEÇA K PEÇA K Ampliação gradual 0,30* Registro de ângulo aberto 5,0 Redução gradual 0,15* Registro de gaveta aberto 0,20 Cotovelo de 90º 0,90 Registro de globo aberto 10,0 Cotovelo de 45º 0,40 Tê com passagem direta 0,60 Curva de 90º 0,40 Tê com saída de lado 1,30 Curva de 45º 0,20 Tê com saída bilateral 1,80 Curva de 22,5º 0,10 Válvula de pé 1,75 Entrada normal em canalização 0,50 Crivo 0,75 Entrada de borda 1,0 Válvula de retenção e controlador de vazão 2,50 Saída de canalização 1,0 Junção 0,40 Bocais 2,75 Medidor Venturi 2,50** * Com base na velocidade maior (seção menor) ** Relativa a velocidade na canalização No esquema anterior, calcule a perda de carga total, considerando um tubo de PVC (C = 145), diâmetro do tubo de 25 mm e vazão de 0,0025 m 3 s -1. Use o método direto para o cálculo das perdas localizadas. 4

5 COMPRIMENTO EQUIVALENTE Consiste em substituir o valor da perda de carga localizada provocada por um acessório, por um comprimento de tubulação reta (Tabela), de mesmo diâmetro, que resultaria em um mesmo valor de perda de carga. O comprimento da tubulação, cuja perda de carga corresponde a perda ocasionada por um acessório, denomina-se comprimento equivalente. COMPRIMENTO EQUIVALENTE O comprimento retificado da tubulação, equivalente a soma do comprimento normal do tubo e do comprimento equivalente (acessório), denomina-se de comprimento virtual. A perda de carga total é calculada pelas fórmulas utilizadas para perda de carga continua. hf TOTAL = β. Qm D n. L + L Equivalente 5

6 DIÂMETROS EQUIVALENTES Semelhante ao método do comprimento equivalente, contudo, o comprimento equivalente é obtido pelo número de diâmetros equivalentes (tabela), multiplicado pelo diâmetro da tubulação normal ou continua. A perda de carga total é calculada pelas formulas utilizadas para perda de carga continua. hf TOTAL = β. Qm D n. L + L Equivalente DIÂMETROS EQUIVALENTES PEÇA Diâmetros PEÇA Diâmetros Ampliação gradual 12 Registro de globo aberto 350 Redução gradual 6 Tê com passagem direta 20 Cotovelo de 90º 45 Tê com saída de lado 50 Cotovelo de 45º 20 Tê com saída bilateral 65 Curva de 90º 30 Curva de aço 30º com 2 segmentos 7 Curva de 45º 15 Curva de aço 45º com 2 segmentos 15 Entrada normal em canalização 17 Curva de aço 45º com 3 segmentos 10 Entrada de borda 35 Curva de aço 60º com 2 segmentos 25 Saída de canalização 35 Curva de aço 60º com 3 segmentos 15 Válvula de pé e crivo 250 Curva de aço 90º com 2 segmentos 65 Válvula de retenção 100 Curva de aço 90º com 3 segmentos 25 Registro de ângulo aberto 170 Curva de aço 90º com 4 segmentos 15 Registro de gaveta aberto 8 6