Módulo 7: Conteúdo programático – Estudo da perda de carga
distribuída Bibliografia: Bunetti, F. Mecânica dos Fluidos , São
Paulo, Prentice Hall, 2007.
PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA NO ESCOAMENTO Turbulento Caso 3
O uso do diagrama de Moody Rouse para o calculo da perda de carga tem três casos variando
com os parâmetros de entrada conhecidos. Caso 3
Não é conhecido o diâmetro e a solução se faz por interação ou tentativas usando:
 8 fLQ 2 
lLV 2
fLQ 2
8Q 2
=
=
ou
hp =
fL
D
=


2
Dh 2 g Dh A2 2 g
π 2 D5 2g
 h pπ 2 g 
0,2
Exercício 1 Calcular o diâmetro de um tubo de aço que deve transportar 20 L/s de um fluido
(viscosidade cinemática 0,0003 m²/s) a uma distância de 600 m com perda de carga de 3 m.
Calcula - se:
 8 fLQ 2 
lLV 2
fLQ 2
8Q 2
D
=
hp =
=
=
fL
ou


2
Dh 2 g Dh A2 2 g
π 2 D5 2g
 h pπ 2 g 
Estima-s um f como sendo 0,02 resultando em:
D = 0,1722m
Determina- se Reynolds
Re =
VD
υ
=
0,859 * 0,1722
= 4,93.10 4 e
3.10 −6
Dh
0,1722
=
= 3743
K 4,6.10 −5
Do diagrama de Moody – Rouse temos:f=0,023
Repete-se os cálculos para este valor
 8 fLQ 2 
D=

2
 h pπ 2 g 
0, 2
 8.0,023 * 600 * 0,020 2 
=

3π 2 20


Determina- se Reynolds
Re =
VD
υ
=
0,859 * 0,1771
= 4,8.10 4 e
3.10 −6
Dh
0,1771
=
= 3849
K 4,6.10 −5
E encontra-se: f = 0,023
0, 2
= 0,1771m
0,2
Exercício 2 Calcular o diâmetro de um tubo de aço que deve transportar 30 L/s de um fluido
(viscosidade cinemática 0,0003 m²/s) a uma distância de 800 m com perda de carga de 4 m.
Calcula - se:
 8 fLQ 2 
lLV 2
fLQ 2
8Q 2
hp =
=
= fL 2 5
ou D = 

2
Dh 2 g Dh A2 2 g
π D 2g
 h pπ 2 g 
Estima-s um f como sendo 0,02 resultando em:
D = 0,8116m
Determina- se Reynolds
Re =
VD
υ
=
0,889 * 0,8116
= 5,4.10 4 e
3.10 −6
Dh
0,8116
=
= 3947
K 4,6.10 −5
Do diagrama de Moody – Rouse temos: f=0,022
Repete-se os cálculos para este valor
 8 fLQ 2 
D=

2
 h pπ 2 g 
0, 2
 8.0,02 * 800 * 0,030 2 
=

4π 2 20


Determina- se Reynolds
Re =
VD
υ
=
0,9044 * 0,1816
= 5,4.10 4 e
−6
3.10
Dh
0,1771
=
= 3947
K 4,6.10 −5
E encontra-se: f = 0,022
0, 2
= 0,1816m
0,2
Exercício a ser resolvido pelo aluno
Exercício 1 Calcular o diâmetro de um tubo de aço que deve transportar 20 L/s de um fluido
(viscosidade cinemática 3.10-6 m²/s) a uma distância de 600 m com perda de carga de 3 m.
Resposta D=0,17m
Exercício 2 Calcular o diâmetro de um tubo de ferro fundido para transportar 45L/s de um
fluido (viscosidade cinemática 3.10-6 m²/s ) a uma distância de 700m com perda de carga de 4
m.
Resposta D = 0,225m
Exercício 3 Calcular o diâmetro de um tubo de ferro fundido para transportar 45L/s de um
fluido (viscosidade cinemática 3.10-6 m²/s ) a uma distância de 7000 m com perda de carga de 4
m.
Resposta D=0,199m
Exercício 4 Determinar a velocidade de escoamento no interior de um tubo de ferro fundido
revestido com asfalto projetado para transportar 45L/s de um fluido (viscosidade absoluta 3.10-3
m²/s e peso especifico de 8500N/m³) a uma distância de 650 m com perda de carga de 4 m.
Resposta D=0,224m
Exercício 5 - Considerando 70% o rendimento de ma bomba, a potencia necessária e o fator de
atrito para promover o escoamento no interior de um tubo de ferro fundido revestido com
asfalto transportando 55L/s de fluido (viscosidade absoluta 3.10-3 m²/s e peso especifico de
8500N/m³) a uma distância de 850 m com perda de carga de 6 m valem aproximadamente:
Resposta 4kW e 0,021
Exercício 6 - Considerando 70% o rendimento de uma bomba, a potencia necessária e o fator
de atrito para promover o escoamento no interior de um tubo de ferro galvaniuzado
transportando 75L/s de fluido (viscosidade absoluta 3.10-3 m²/s e massa especifica de 850
kg/m³) a uma distância de 1 km com perda de carga de 16 m valem aproximadamente:
Resposta 14,5 kW e 0,022