7/25/2019 Aula 02 - Escoamento Permanente e Uniforme Em Condutos Forados
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AULA 02
Escoamento Permanente e Uniformeem Condutos Forados
Universidade Federal do Cear Disciplina: Hidrulica Aplicada Prof. Paulo Roberto Lacerda Tavares.
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EQUAO DA ENERGIA
Linha de energia
Linha piezomtrica
Trajetria
NR
Q
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12
2
2
2
2
2
1
1
1
22H
gVzp
gVzp +++=++
1p
1z
g
V
2
2
1
2p
2z
g
V
2
2
2
12H
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CONDUTO FORADO
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g
V
D
LfH
2
2
=
Perda de carga
Em que: f: fator de atrito; L: comprimento da tubulao;
D: dimetro da tubulao; V: velocidade mdia de escoamento; g: gravidade.
Frmula Universal da perda de cargaou Equao de Darcy-Weisbach.
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Dissipao de Energia
No processo de dissipao de energia, adistribuio de velocidade em cada seo datubulao importante.
O diferencial de velocidade cria tensestangenciais e dissipa energia por:
Atrito de escorregamento
Gerao de turbulncia
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Fator de atrito (f)
O fator de atrito entre o lquido e a parede datubulao reflete o processo irreversvel dedissipao de energia. Este processo pode ocorrerde trs maneiras:
Escoamento laminar: Desenvolvimento de tensescisalhantes entre camadas adjacentes de lquido;
Escoamento turbulento: Gerao de um processo
vorticoso turbulento; Escoamento transicional: Combinao entre os
processos laminar e turbulento.
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Fator de atrito (f)1)Escoamento Laminar:
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y
f
Re
64=
Em que:
Rey: Nmero de Reynolds, dado por:
VDy =Re
Vlida para:
Rey?
2300
O escoamento laminarpermite um tratamentoanaltico do fator deatrito, com comprovaoexperimental.
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Fator de atrito (f)2)Escoamento Turbulento:
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Pelo princpio da aderncia, uma partcula fluida em contatocom a parede do tubo tem velocidade nula e existe umacamada delgada de fluido, adjacente parede, caracterizada
por uma variao praticamente linear da velocidade nadireo principal do escoamento. A regio onde isto acontece denominada subcamada limite laminar. A partir dasubcamada limite laminar, desenvolve-se uma pequena zona
de transio e, a seguir, nas regies mais distantes daparede, o ncleo turbulento.
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Fator de atrito (f)2)Escoamento Turbulento:
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a) Escoam. Turbulento Liso:
b) Escoam. Turbulento HidraulicamenteRugoso:
c) Escoam. Turbulento Hidraulicamentede Transio:
* 5u
Em que:: viscosidade cinemticau*: velocidade de atrito: rugosidade absoluta
*5 70u
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Fator de atrito (f)
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Tipo de EscoamentoTipo de Escoamento Fator de AtritoFator de Atrito CondiCondioo
Laminar
Turbulento Liso
Turbulento Rugoso
Turbulento de Transio
64
Ref y=
*5
u
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