1 FUNDAMENTAO TERICA Quando um lquido escoa de um ponto para outro no interior de um tubo, ocorre sempre uma perda de energia, denominada perda de presso ou perda de carga (Sistemas de bombeamento de lquidos). Esta perda de energia devida principalmente ao atrito do fludo com a parede interna do tubo. No caso de escoamentos reais, a principal preocupao em relao aos efeitos do atrito. Estes provocam a queda da presso, causando uma "perda", quando comparado com o caso ideal, sem atrito. Para simplificar a anlise, a "perda" ser dividida em distribudas (devidas ao atrito em pores de rea constante do sistema) e localizadas (devidas ao atrito atravs de vlvulas, ts, cotovelos e outras pores do sistema de rea no-constante). Como os dutos de seo circular so os mais comuns nas aplicaes de engenharia, a anlise bsica ser feita para geometria circular. A perda de carga total (Hp) considerada como a soma das perdas distribudas (hf) devidas aos efeitos de atrito no escoamento completamente desenvolvido em tubos de seo constante, com as perdas localizadas (hs) devidas a entradas, acessrios, mudanas de rea etc. Consequentemente, consideramos as perdas distribudas e localizadas em separado.1.1.Perda de cargas distribudas "Poucos problemas mereceram tanta ateno ou foram to investigados quanto o da determinao das perdas de carga nas canalizaes. As dificuldades que se apresentam ao estudo analtico da questo so tantas que levaram os pesquisadores s investigaes experimentais" (AZEVEDO NETO ET AL., 2003). A parede dos dutos retilneos causa uma perda de presso distribuda ao longo do comprimento do tubo, fazendo com que a presso total v diminuindo gradativamente ao longo do comprimento. Esta perda uma funo complexa de diversos elementos tais como a rugosidade da parede do tubo, a viscosidade e densidade do fluido, a velocidade de escoamento, o grau de turbulncia do movimento e o comprimento percorrido. Darcy (1803-1858) e Julius Weisbach (1806-1871), aps inmeras experincias estabeleceram uma das melhores equaes empricas para o clculo da perda de carga distribuda ao longo das tubulaes, porm foi s em 1946 que Rouse vem a cham-la de "Darcy-Weisbach", porm este nome no se torna universal at perto de 1980. A equao de Darcy-Weisbach tambm conhecida por frmula Universal para clculo da perda de carga distribuda apresenta: (1) Onde:perda de carga em metrosfator de atritocomprimento total da tubulao em metros velocidade mdia de escoamento em metros por segundoacelerao da gravidade O fator de atrito um coeficiente que depende do nmero de Reynolds e determinado de acordo com o regime de escoamento do fluido (laminar ou turbulento).Para escoamento laminar (Re4000) a determinao do valor de depende do Reynolds e tambm da rugosidade relativa ( ou ) que a razo entre a altura mdia da rugosidade superficial do tubo e o dimetro do tubo. Os valores de foram determinados atravs de processos experimentais e so apresentados na forma tabular, grfica ou funcional. Em 1939, Colebrook relacionou os dados experimentais com a rugosidade superficial dos tubos e apresentou a equao: (4)

2 OBJETIVOS Calcular a perda de carga distribuda em uma tubulao retilnea.3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL3.1. Bancada do laboratrio: Bomba centrfuga Medidor de vazo tipo rotmetro Registro geral de controle de vazo Manmetro diferencial Registro esfera Tubo retilneo de ferro fundido

3.2.Descrio da prtica: Para a realizao desta prtica deve-se fechar todos os registros esfera que no correspondem a tubulao retilnea. Deve-se acionar a bomba a fim dar incio ao fluxo hdrico no interior da tubulao e abrir o registro geral de controle de vazo. Deve-se medir a vazo pelo medidor do tipo rotmetro e os respectivos H obtidos no manmetro diferencial.4 RESULTADOS A variao da vazo foi realizada num intervalo de 3,0m/h a 8,0 m/h e os respectivos H medidos no manmetro diferencial foram anotados na tabela a seguir. Calculou-se o fator de atrito correspondente a cada medio de acordo com a equao (1) e tambm calculou-se o fator de atrito pela equao (4) que tambm pode ser obtido atravs do baco de Moody. Todos os valores obtidos pelos clculos se encontram na tabela a seguir, juntamente com os respectivos erros absolutos, relativos e percentual de cada medida.

5 ANLISE DOS RESULTADOS Foi possvel perceber pelos resultados obtidos na prtica, a perda de energia do fluido ao longo da tubulao devido ao atrito do lquido que viscoso com as paredes do tubo que so rugosas Esta perda envolve diversos fatores como a viscosidade e a densidade do fluido, a velocidade de escoamento, o grau de turbulncia do movimento e o comprimento percorrido. De acordo com a anlise da folha de teste apresentada anteriormente perceptvel a disparidade de resultados obtidos experimentalmente em relao aos valores obtidos pela frmula de Darcy-Weissbach ou pelo baco de Mooody, j que as medidas se divergem em cerca de 50%.6 CONCLUSO A realizao desta prtica permitiu a visualizao da perda de carga distribuda em tubos retilneos devido ao atrito do fluido com a tubulao. Quanto maior as perdas de cargas em uma instalao de bombeamento, maior dever ser o consumo de energia da bomba, com isso, para estimar o consumo real de energia necessrio que o clculo das perdas seja o mais preciso possvel.

7 REFERNCIAS

MCDONALD, Alan T.; PRITCHARD, Philipp J.; FOX, Robert W. Introduo mecnica dos fluidos. 7. ed.BUONICONTRO, Clia Mara Sales. Laboratrio de fluidomecnicos: pticas de mecnica dos fluidos. Belo Horizonte, 2010.

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