Question

A perda de carga total de determinado trecho de tubulação é a soma de todas as perdas de energia presente neste. Seu valor final tem influência direta no dimensionamento de sistemas hidráulicos. Podendo contribuir para excessivos custos de instalação e manutenção destes sistemas.Aplicando os conceitos e fórmulas de perda de carga, determine as perdas de carga totais e a representação, em porcentagem, das perdas de carga localizadas de uma tubulação com as seguintes características:Q=12 l/sDiâmetro= 10 cmComprimento= 32 mMaterial= ferro fundido (ɛ= 0,0002591m)Massa específica= 980 kg/m³Viscosidade dinâmica da água 20°C – μ= 10-3 N.s/m²Gravidade= 9,8 m/s²Com uma válvula de gaveta (0,2) e um cotovelo de 90° raio longo (0,6).

Answer 1

RESPOSTA 1.28 m 7.5%

Answer 2

Aqui está o cálculo:

Primeiramente tem que achar o velocidade, lembrando que tem que transformar a vazão para m³ (dividir por 1000)

$Q = v*A\\\\  v = \frac{0,012*4}{\pi*0,1^2} \\ \\ v = 1,528m/s$

Agora encontrar o Reynolds (RE)

$RE = \frac{p*v*d}{u} \\ \\ RE = \frac{1000*1,528*0,1}{10^-3} \\ \\ RE = 152.800$

Sendo que o p é o rô e o u a viscosidade, para achar no Diagrama de Moody o fator de atrito, tem que dividir o material com o diâmetro da tubulação

$\frac{E}{d} =  \frac{0,0002591}{0,1}  =  2,59*10^-3$

Encontramos então que f = 0,03

A formula para calcular a perda de carga total: ***é ΔH***

$H = p*\frac{L*v^2}{d*2*g} +k\frac{v^2}{2*g}  \\ H= 0,03\frac{32*1,528^2}{0,1*2*9,8}+(0,2+0,6)\frac{1,528^2}{2*9,8} \\  H = 1,144 + ,095 = 1,239m$

O valor de perdas de carga totais é 1,239m (na resposta do AVA 1,28m)

Agora a porcentagem é dada pela formula: ***ambos são ΔH***

$\frac{H_{L}}{H_{T}} * 100 = \frac{0,095}{1,239} *100 = 7,6 porcento$

O valor da porcentagem é dado pela perda de carga localizada dividida pela perda total, multiplicado por 100 para ser dado em porcentagem

(valor resposta AVA 7,5%)