Perda de carga total em tubulação (cotovelos, válvulas e acessórios)

Como determinar a perda total de uma tubulação?

A perda de pressão ao longo de uma linha tem duas partes. O atrito nos tubos retos segue a equação de Darcy-Weisbach, enquanto as perdas em cotovelos, tês, válvulas, entradas e saídas usam um coeficiente de perda K: Δp = (f × L / d + ΣK) × ρ × v² / 2, em que f é o fator de atrito, L o comprimento do tubo, d o diâmetro interno, ρ a massa específica e v a velocidade média. Esta calculadora discrimina a linha por item, mostra a parcela de cada um e destaca o maior contribuinte.

Coeficientes de perda K

K é medido para cada acessório e varia conforme a fonte, o fabricante, a dimensão e o tipo de ligação. Os valores oferecidos são aproximações de livros didáticos: cotovelo roscado de 90° 0,9, cotovelo flangeado de 90° 0,3, válvula gaveta totalmente aberta 0,2, válvula globo totalmente aberta 10, entrada com aresta viva 0,5, saída em tanque 1. Quando houver dados do fabricante, digite no campo K.

Exemplo

Água escoa a 1 m/s em uma linha com diâmetro interno de 100 mm e fator de atrito 0,0185, portanto a pressão dinâmica é 500 Pa. Um trecho de tubo de 100 metros perde 9257 Pa, quatro cotovelos roscados perdem 1800 Pa, uma válvula gaveta 100 Pa, a entrada 250 Pa e a saída 500 Pa. O total é 11.907 Pa, equivalente a 0,119 bar ou 1,21 metros de coluna de água. Cerca de 78 % da perda ocorre no tubo reto.

Limitações

A linha é considerada com um único diâmetro interno. Quando houver mudança de diâmetro, calcule cada trecho separadamente e some os resultados. O fluido é incompressível e o escoamento permanente. Os valores de K se aplicam a escoamento totalmente turbulento e são maiores em escoamento laminar. A interação entre acessórios próximos é desprezada. Válvulas parcialmente fechadas, filtros, trocadores de calor e medidores exigem dados do fabricante.

Perguntas frequentes

Qual é a perda de pressão por pé de tubulação?

Por exemplo, um pé de tubo, ou 0,3048 m, com diâmetro interno de 65 mm e vazão de 7 m³/h perde 0,1353 kPa. A relação de Darcy usa massa específica de 900 kg/m³, viscosidade de 100 mPa·s e rugosidade de 0,045 mm. Esta estimativa preliminar exclui acessórios e diferenças de cota.