Calculadora de perda de pressão em tubulação (Darcy-Weisbach)

Como calcular a perda de pressão em uma tubulação?

A perda por atrito em um tubo reto segue a equação de Darcy-Weisbach: Δp = f × (L / d) × ρ × v² / 2, em que f é o fator de atrito, L o comprimento da tubulação, d o diâmetro interno, ρ a massa específica e v a velocidade média. As perdas em conexões, como curvas e válvulas, são acrescentadas sobre a mesma pressão dinâmica pela soma dos coeficientes de perda ΣK.

Número de Reynolds e regime de escoamento

Primeiro calcule Re = ρ × v × d / μ. Abaixo de 2300, o escoamento é laminar e f = 64 / Re. Acima de 4000, é turbulento: f depende do número de Reynolds e da rugosidade relativa (ε / d) e vem da equação de Colebrook-White. Como f aparece nos dois lados, a solução é iterativa. O diagrama de Moody representa a mesma equação. Na faixa de transição entre os dois regimes, o escoamento é instável.

Exemplo

Água a 20 °C escoa a 30 metros cúbicos por hora por um tubo de aço novo com diâmetro interno de 80 mm. A velocidade é 1,66 m/s e o número de Reynolds é aproximadamente 132.000, portanto o escoamento é turbulento. O fator de atrito fica próximo de 0,020 e a perda de pressão em 100 metros é de cerca de 0,34 bar, ou 3,5 metros de coluna de água.

Limites

O cálculo abrange fluidos incompressíveis em tubos circulares cheios. Os valores de rugosidade são aproximados para tubos novos, e linhas envelhecidas apresentam perdas bem maiores. Diferenças de cota e perdas em bombas e equipamentos são acrescentadas separadamente.

Perguntas frequentes

Qual é a perda de pressão em 100 ft de tubulação?

Como exemplo, 100 ft de tubo com diâmetro interno de 50 mm perdem 0,3864 bar a 7 m³/h. A equação de Darcy-Weisbach é aplicada ao escoamento laminar com massa específica de 900 kg/m³ e viscosidade de 100 mPa·s, considerando perdas localizadas nulas e excluindo diferenças de cota.

Calcular com estes valores