Calculadora de perda de carga e dimensionamento de dutos
Calcule velocidade, perda por metro em Pa/m e perda de carga em dutos circulares ou retangulares. Dimensione diâmetro e seção por velocidade ou perda de carga constante.
Como calcular a perda de carga em dutos?
A perda por atrito em trecho reto segue Darcy-Weisbach: Δp = f × (L / D) × ρ × v² / 2. O fator f depende do número de Reynolds e da rugosidade relativa e é obtido pela equação de Colebrook-White. As perdas em curvas, derivações e registros são a soma dos coeficientes multiplicada pela pressão dinâmica.
No projeto de dutos, o atrito costuma ser expresso por metro: R = (f / D) × ρ × v² / 2, em Pa/m. Gráficos impressos usam ar padrão a 20 °C e nível do mar. A calculadora obtém massa específica e viscosidade para sua temperatura e altitude.
Duto retangular
O diâmetro equivalente de Huebscher é D_e = 1,30 × (a × b)^0,625 / (a + b)^0,25. É o diâmetro circular com a mesma vazão e perda por metro. Um duto de 600 × 300 mm, por exemplo, tem diâmetro equivalente de 457 mm. A área circular equivalente é menor que a retangular e não serve para calcular a velocidade real.
Dois métodos de dimensionamento
Por velocidade: com vazão e velocidade permitida conhecidas, D = √(4 × Q / (π × v)). É usado quando o ruído é relevante.
Por perda de carga constante: toda a rede usa a mesma perda por metro, como 1 Pa/m. A calculadora encontra o diâmetro por iteração.
Em ambos os casos, o diâmetro é teórico. Escolha a dimensão comercial seguinte e confira a perda.
Exemplo
Ar a 3600 metros cúbicos por hora percorre um duto galvanizado de 400 mm. A velocidade é de 7,96 m/s, Reynolds de 211.000, fator de atrito de 0,0171 e perda de 1,63 Pa/m. Em 10 metros retos, a perda é de 16,3 Pa.
Limites
O resultado considera apenas o trecho informado. Para selecionar o ventilador, some todos os trechos, terminais e equipamentos do percurso mais longo e resistente. Dutos flexíveis sem extensão completa podem ter perdas várias vezes maiores.
Perguntas frequentes
Como calcular a perda de carga em um duto retangular?
Para duto de exemplo de 600 × 300 mm com 3600 m³/h de ar a 20 °C e pressão do nível do mar, a perda em 10 m é de 8,451 Pa. O cálculo preliminar usa diâmetro equivalente e equação de Darcy, com rugosidade de 0,09 mm e coeficiente localizado de 0. Exclui outros equipamentos e terminais do sistema.
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