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L linha de carga. posição dos encanamentos. acessórios das canalizações. 231

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LINHA DE CARGA. POSICÃO DOS ENCANAMENTOS. ORGÃOS ACESSORIOS DAS

CANALIZAÇÕES

.17.1. LINHA DE CARGA E LINHA PIEZOMÉTRICA

A linha de carga referente a uma canalização é o lugar geométrico dos pontos representativos das três cargas: de velocidade, de pressão e de posição. A linha piezométrica corresponde às alturas a que o líquido subiria em piezômetros instalados ao longo da canalização; é a linha das pressões. As duas linhas estão separadas do valor correspondente ao termo V2j2g, isto é, energia cinética ou carga de velocidade. Se o diâmetro da canalização for constante, a velocidade do líquido será constante e as duas linhas paralelas. ~-

K v2 NI ~

Figura 17-1

PL. REF

O nível N I corresponde à energia total disponível no primeiro reservatório (em relação ao plano de referência adotado), O nível N 2' à carga total no segundo reservatório.

Na saída de RI há uma perda de carga: entrada na canalização (0,5 V2j2g}; na entrada de R2 há uma segunda perda localizada (1,0 V2j2g). Entre esses dois pontos existe a perda de carga por atrito, ao longo da canalização, representada pela inclinação das linhas.

17.2. CONSTRUÇÃO DA LINHA DE CARGA

A Fig. 17-2 mostra o traçado das linhas de carga e piezométrica para o caso de uma canalização composta de três trechos de diâmetros diferentes.

PLANO DE CARGA

Figura 17-2

As perdas enumeradas são as seguintes:

a) perda de carga local: entrada na canalização (0,5 V2j2g); @ b) perda de carga por .atrito ao longo de trecho I (medida pela inclinação da linha);

. c) perda de carga local por contração brusca; ~" d) perda de carga por atrito ao longo do trecho II (medida pela inclinação

da linha; é maior nesse trecho em que o diâmetro é menor); g) perda de carga local devida ao alargamento brusco de seção; @) h) perda de carga por atrito ao longo do trecho lU; g) perda de carga local: saída da canalização e entrada no reservatório. CD Entre os trechos'I e II há uma queda na linha piezométrica. Parte da energia

de pressão se converte em ene~gia de velocidade porque no trecho lI, de menor diâmetro, a velocidade se eleva; na passagem' de II para iu há uma recuperação pela razão inversa.

17.3. CONSIDERAÇÃO PRÁTICA

Nos problemas correntes, geralme'nte se despreza a diferença existente entre as duas linhas (energéticas e piezométrica).

Na prática, a velocidade da água nos encanamentos é limitada. Admitindo-se, por exemplo, 0,90 mjs como velocidade média, resulta a seguinte carga de velocidade:

V2 O 92 2g = ..•. : "O ~ 0,04 m (4 cm).

Costuma-se, por isso, para efeito de estudo da posição relativa dos encanamentos, admitir a coincidência das linhas de carga e piezométrica.

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17.4. POSIÇÃO DOS ENCANAMENTOS EM RELAÇÃO À LINHA DE CARGA

No caso geral do escoamento de líquidos em canalizações, podem ser considerados dois planos de carga: o absoluto, em que se considera a pressão atmosférica,

. \, - . ~ . e o efetivo, referente ao nível de montante. Em c.orresponpência, são coqsid..eradas a linha de caiga absoluta e a linha de carga efetiva (essa" última confundida ·com a linha piezométrica pela razão já exposta). -,' - ' .. : ., ..