Vamos retornar ao trecho da instalação hidráulica usada na explicação da determinação do “ f” no laboratório, onde conhecemos os seguintes dados:

Pede-se:

a. Calcular a vazão real do escoamento.
b. Calcular a perda de carga distribuída no trecho considerado (L = 20 m).
c. Calcular para a situação descrita o coeficiente de perda de carga distribuída “ f”.
d. Estimar a rugosidade equivalente do material (K).
e. Estimar a vazão do escoamento pelo diagrama de Rouse.
f. Calcular o erro cometido ao estimar a vazão do escoamento pelo diagrama de Rouse.

Solução do problema proposto:

Com o número de Reynolds e o coeficiente de perda de carga distribuída no diagrama de Rouse, podemos determinar a rugosidade relativa equivalente (D_H/K ), como mostra o esquema a seguir:

e. Para estimar a vazão pelo diagrama de Rouse, necessitamos conhecer a perda de carga (no caso a perda de carga distribuída) e o comprimento total (no caso o L = 20 m), a partir daí temos que calcular o número adimensional , já que ele não depende da velocidade do escoamento.

No nosso caso, temos:

Com e o D_H/K (rugosidade relativa equivalente) no diagrama de Rouse, podemos determinar o coeficiente de perda de carga distribuída como mostra a figura a seguir:

f. se evocarmos os coeficientes de vazão que foram obtidos para os aparelhos medidores de vazão no laboratório, concluiremos se tratar que uma estimativa de vazão razoavelmente boa.

Nota: É comum em alguns catálogos encontrar-se tabelado o parâmetro denominado grau de rugosidade, que é o inverso da rugosidade relativa equivalente em função do diâmetro do tubo, alguns do seus valores encontram-se na minha página da Internet http://www.escoladavida.eng.br . Para chegar a ela, siga o seguinte procedimento:

• Entre na página http://www.escoladavida.eng.br

• Clique em “Bibliografia básica”

• Clique em “Mecânica dos Fluidos”

• Clique em “Unidade 6” e você verá além destes valores o Diagrama Rouse e o diagrama para determinação da viscosidade cinemática dos fluidos em função de sua temperatura de escoamento ...

 

6.7 Determinação do Coeficiente de Perda de Carga Singular (K_S)

Os valores dos coeficientes de perda de carga singular são obtidos experimentalmente.

Uma forma comum para obtenção destes valores é representada pelo diagrama 6.5, onde o h_S é obtido experimentalmente como foi mostrado pelas equações 6.3 e 6.4 para cada carga cinética (v²/2g ).

Através do diagrama 6.5, podemos concluir que:

Devemos salientar, que pelo fato de ser um coeficiente obtido experimentalmente haverá uma certa variação em relação ao seu valor dependendo da fonte de consulta.

Optei neste trabalho em apresentar os valores de KS apresentados pelo projeto de norma da ABNT P - NB - 591, valores apresentados na minha página da Internet http://www.escoladavida.eng.br .

Nota: Apresento o diagrama de Rouse que será usado para a nossa consulta:

Voltar