Quest.: 2 2. Numa tubulação de 150mm de diâmetro e 30 metros de comprimento escoa um fluido com velocidade media igual a 4,0 m/s. Determine a perda de carga da tubulação. Obs. Considere a massa especifica igual a 1258 kg/m3 e a viscosidade dinâmica igual a 9,6x10-1 Pa.s.
Soluções para a tarefa
Essa questão de perda de carga em tubulações, envolve o conceito do número de Reynolds.
O número de Reynolds (Re) é adimensional e utilizado na mecânica dos fluidos para calcular o regime de escoamento do fluido dentro de uma tubulação ou superfície.
Re = ρ*D*v/μ
Onde:
ρ é a massa específica do fluido (kg/m³)
D diâmetro da tubulação (m)
v é a velocidade do escoamento (m/s)
μ é a viscosidade dinâmica do fluido (Pa.s)
Re = 1258 * 0,15 * 4 / 9,6 * 10⁻¹
Re = 786,25
Sabe-se que com o número de Reynolds é possível determinar o tipo do escoamento:
Re<2000 – Escoamento Laminar.
2000<Re<2400 – Escoamento de Transição.
Re>2400 – Escoamento Turbulento.
Assim, tem-se que o escoamento deste exercício é laminar.
A perda de carga é calculada por:
h = (64 * L * v²) / (Re * D * 2g)
Onde:
h é a perda de carga (mca)
L é o comprimento do tubo (m)
v é a velocidade do escoamento (m/s)
Re é o número de Reynolds
D é o diâmetro da tubulação (m)
g é a constante gravitacional = 9,81 m/s²
Assim,
h = (64 * 30 * 4²) / (786,25 * 0,15 * 2 * 9,81)
h = 30720/2313,93
h = 13,28 mca