AULA 02-Escoam. Perman. e Uniforme em C

AULA 02-Escoam. Perman. e Uniforme em C

(Parte 1 de 3)

Escoa mento Per manente e Unifor me e m Condutos Forçados

UniversidadeFederaldo Ceará– Disciplina: Hidráulica Aplicada–Prof.Paulo RobertoLacerdaTavares.

Linha de energia

Linha piezo métrica

Trajetória NR

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Vz pg Vzp

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gVD L

Perda de carga

E m que: f:fator de atrito; L: co mpri mento datubulação; D: diâ metro datubulação; V: velocidade média de escoa mento; g: gravidade.

Fór mula Universal da perda de carga ou Equação de Darcy- Weisbach.

Dissipação de Energia

No processo de dissipação de energia, a distribuição de velocidade e m cada seção da tubulação éi mportante.

O diferencial de velocidade cria tensões tangenciais e dissipa energia por:

Atrito de escorrega mento Geração deturbulência

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Fator de atrito(f)

O fator de atrito entre o líquido e a parede da tubulação reflete o processo irreversível de dissipação de energia. Este processo pode ocorrer detrês maneiras:

Escoa mento la minar: Desenvolvi mento de tensões cisalhantes entre ca madas adjacentes delíquido;

Escoa mento turbulento: Geração de u m processo vorticosoturbulento;

Escoa mento transicional: Co mbinação entre os processosla minar eturbulento.

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Fator de atrito(f) 1) Escoa mento La minar:

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yf Re

E m que:

Rey: Nú mero de Reynolds, dado por: µ

VD y =Re

O escoa mento la minar per mite u m trata mento analítico do fator de atrito, co m co mprovação experi mental.

Fator de atrito(f) 2) Escoa mento Turbulento:

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Pelo princípio da aderência, u ma partícula fluida e m contato co m a parede do tubo te m velocidade nula e existe u ma ca mada delgada defluido, adjacente à parede, caracterizada por u ma variação pratica mente linear da velocidade na direção principal do escoa mento. A região ondeisto acontece é deno minada subca mada li mite la minar . A partir da subca madali mitela minar, desenvolve-se u ma pequena zona de transição e, a seguir, nas regiões mais distantes da parede, o núcleoturbulento.

Fator de atrito(f) 2) Escoa mento Turbulento:

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a) Escoa m. Turbulento Liso:

b) Escoa m. Turbulento Hidraulica mente Rugoso:

c) Escoa m. Turbulento Hidraulica mente de Transição:

E m que: : viscosidade cine mática u * : velocidade de atrito

:rugosidade absoluta

Fator de atrito(f)

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Tipo de Escoa mento Tipo de Escoa mento

Fator de Atrito Fator de Atrito

Condi Condiçç ão ão

La minar

Turbulento Liso

Turbulento Rugoso Turbulento de Transição

Ref y =

Re D f y f

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