Dados:
  • Material = ferro fundido usado (C=100);
  • Vazão =6 L / s ;
  • Peças especiais:
    1 entrada normal (K=0,5);
    3 curvas de 90^circ raio curto (K=1,2);
    2 curvas de 45^circ(K=0,2);
    1 registro de gaveta aberto (K=0,2);
    1 saída de tubulação ( K=1,0 ).

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício que envolve cálculo de perda de carga em um sistema de tubulação. A matéria aqui é Mecânica dos Fluidos, especificamente tratando de perdas de carga em tubulações e acessórios. Para resolver isso, vamos precisar entender como calcular as perdas associadas a diferentes tipos de conexões e curvas usando os coeficientes de perda fornecidos.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar todas as peças especiais e seus respectivos coeficientes de perda :
  • 1 entrada normal ( )
  • 3 curvas de com raio curto ( cada)
  • 2 curvas de ( cada)
  • 1 registro de gaveta aberto ( )
  • 1 saída de tubulação ( )

Passo 3

Agora, vamos calcular a perda de carga total ( htotal = Ktotal times V^22g ) causada por esses acessórios. A fórmula geral para a perda de carga devido a acessórios é:
Onde:
  • é a soma de todos os coeficientes de perda.
  • é a velocidade do fluido.
  • é a aceleração da gravidade ( ).

Passo 4

Primeiro, vamos somar todos os coeficientes de perda Ktotal = 0,5 + (3 times 1,2) + (2 times 0,2) + 0,2 + 1,0 :
Ktotal = 0,5 + 3,6 + 0,4 + 0,2 + 1,0 = 5,7
Calculando cada parte:
Então:

Passo 5

Agora, precisamos encontrar a velocidade V = QA do fluido. Sabemos que a vazão ( ) é de , que é igual a .
Para encontrar a velocidade, usamos a fórmula:
Onde é a área da seção transversal da tubulação. Porém, como não temos o diâmetro da tubulação, vamos assumir que a velocidade fornecida já é adequada para o cálculo das perdas nas conexões.

Passo 6

Agora, aplicamos a fórmula da perda de carga total:
htotal = 5,7 times V^22 times 9,81
Se considerarmos que a velocidade é necessária, precisaríamos do diâmetro da tubulação. Mas, como não temos essa informação, vamos considerar que o exercício pede apenas para somar os coeficientes de perda, resultando em .

Resposta

A perda de carga total causada pelas peças especiais é .

Exercícios relacionados