Apostila Preventivo de Incêndio

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(Parte 6 de 15)

Existência de pequena derivação 0,03 Válvula de globo aberto 10,0

∗ Com base na velocidade maior (seção menor) ∗∗ Relativa à velocidade na canalização

B - O Segundo método é o dos comprimentos virtuais ou equivalentes

O segundo método de calculo das perdas localizadas é pelo dos comprimentos virtuais ou equivalentes. Este método consiste em adicionar a extensão da canalização, para simples efeito de cálculo, comprimentos tais que correspondam à mesma perda de carga que causaria as peças especiais existentes nas canalizações. A cada peça especial corresponde um certo comprimento fictício e adicional. Levando-se em consideração todas as peças especiais e demais causas de perda, chega-se a um comprimento virtual de canalização.

Neste caso o comprimento utilizado para determinar as perdas totais (perdas ao longo da canalização mais as perdas localizadas) é a soma do comprimento real da tubulação mais o comprimento equivalente correspondente a cada peça especial, podemos resumir isto na seguinte equação:

Lequiv. (comprimento equivalente da peça especial)

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LLfh equivreal p 2

2∑+ = Formula Universal (perda continua + perdas localizadas) continua + perdas localizadas)

Tabela 2.6.5 – Comprimentos equivalentes para conexões e bocais (material: cobre e aço) (Fonte: NBR5.626:98 - Apud Telmo Brentano)

Tabela 2.6.6 – Comprimentos equivalentes para válvulas (material: cobre e aço) (Fonte: NBR5.626:98 - Apud Telmo Brentano)

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Tabela 2.6.7 – Comprimentos equivalentes /diâmetro das principais singularidades (Le/d)

Exemplo:

Uma válvula de globo aberta tem uma relação Le/d=350, que para um diâmetro de 50 m tem como comprimento equivalente de:

De acordo com a tabela 2.6.7 esta mesma válvula tem um comprimento equivalente = 17,4 m

2.8 Considerações sobre o Cálculo das Perdas Gerais

Antes de terminarmos esta parte introdutória ao cálculo e projeto de redes hidráulicas de combate ao fogo é importante aprofundarmos um pouco nestes conceitos, bem como, praticar alguns exercícios.

A equação de Bernouilli na formulação teórica nos diz que:

Vp z

A equação acima nos mostra que cada termo corresponde a uma pressão. O primeiro termo chamamos de pressão estática, a qual é uma pressão exercida sobre o fluido, o segundo termo é a pressão dinâmica oriunda do movimento do fluído e o terceiro é a pressão hidrostática devido a altura z do fluído.

2.9 Exemplos 1. Determinar a perda de pressão (perda de carga ou perda de energia) por km (quilometro) em um conduto que transporta 190 l/s de óleo cru, tendo 450mm de diâmetro, massa especifica

a) Em tabela apropriada foi obtida a viscosidade cinemática do óleo()smv/1006,1/25−

b) Sabendo-se que o material é aço comercial, obtêm-se: e =5x10-5 (m)

Para um diâmetro de 0,450 m, tem-se então:

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Sistemas de Proteção Contra Incêndios FURB c) Calcula-se a velocidade: Q=VxA logo V= Q/A = 4Q/piD2

QV pipi ==

V=1,2m/s d) calculamos o número de Reynolds:

Re = 4,95 x 104 e) do diagrama de Moddy obtemos o valor de f : f = 0,021 f) calcula-se a perda por km (1000 m) smmmmgVD mh 27,321 =− g) transformando a perda de carga em unidades de pressão fica:

2/68,27587mNp=∆sendo 2/mNPa=

Existem outros problemas no cálculo de condutos, mas como no projeto de instalação de redes hidráulicas de combate ao fogo, os diâmetros e vazões são pré-estabelecidos por norma somente o cálculo da perda de pressão será visto.

2. Deduzir a equação da velocidade da água na saída da tubulação (ponto 2)

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25 conforme figuras 2.9.1

Figura 2.9.1: Reservatório e tubulação

Para determinar a velocidade do fluído em 2 basta aplicar a equação de Bernoulli entre os pontos iniciais e finais, ou seja:

Vp z

Como o nível em 1 é praticamente constante (reservatório infinito) logo, p1=p2=patm=0 e sendo V1≈0, vem que:

z++=++

Na realidade esse valor é teórico, na prática, deve-se usar um coeficiente de correção, chamado de coeficiente de velocidade e dado por Cv.

Para a água Cv=0,98

gHCV vreal 2=

3. Deduzir a equação da descarga de um requinte, normalmente utilizado em proteção contra incêndio. Se existe uma pressão em 1, qual será a velocidade do fluído em 2?

Figura 2.9.3: Esquema de um requinte (esguicho) Aplicando a equação de Bernoulli, nos pontos 1 e 2 temos:

Vp z

Passando o plano de referência no centro do tubo Z1=Z2=0 em 2 a Pressão é a atmosférica

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26 que é considerada zero na relativa.

γ Portanto fica:

VpgV += γ Velocidade teórica

A velocidade real será obtida através da multiplicação de um coeficiente de velocidade (Cv) a velocidade teórica, ficando assim:

.. teóricavreal VCV =

1 g VpgCV vreal += γ

Equação para determinar a velocidade na saída do requinte.

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