Perda de pressão
kPa
Queda de pressão por atrito ao longo de L.
Mecânica dos fluidos · Escoamento interno
Perda de carga em uma tubulação
Calcule a queda de pressão distribuída com Darcy–Weisbach, o número de Reynolds e o fator de atrito de Darcy.
Criado em v1.0
Por Thibaut Grzelak, Engenheiro de cálculo mecânico
03
Resultados
Perda de carga
m
h_f = Δp/(ρg).
Vazão volumétrica
L/s
Vazão que atravessa a tubulação.
Velocidade média
m/s
v = Q/A.
Número de Reynolds
—
Identifica o regime de escoamento.
Fator de Darcy
—
Fator adimensional f.
Rugosidade relativa
—
ε/D.
Gradiente de pressão
Pa/m
Δp/L.
Área de escoamento
cm²
A = πD²/4.
Regime turbulento: fator f resolvido com Colebrook–White em 3 iterações, sem arredondamentos intermediários.
Mostrar os detalhes do cálculoFórmulas, substituição numérica e resultados sem arredondamentos intermediáriosAbrir ↓
Nota de cálculo
Detalhes completos do cálculo
1. Área de escoamento
Fórmula
—Substituição numérica
—Resultado
—2. Vazão e velocidade
Fórmula
—Substituição numérica
—Resultado
—3. Número de Reynolds
Fórmula
—Substituição numérica
—Resultado
—4. Rugosidade relativa
Fórmula
—Substituição numérica
—Resultado
—5. Fator de atrito
Fórmula
—Substituição numérica
—Resultado
—6. Perda de pressão
Fórmula
—Substituição numérica
—Resultado
—7. Carga e gradiente
Fórmula
—Substituição numérica
—Resultado
—Tubulação circular reta, diâmetro constante e escoamento permanente de fluido incompressível. Perdas localizadas, desníveis, bombas, válvulas e conexões não estão incluídos.
01Fórmulas e símbolos
Relações utilizadas
A
πD²/4Área de escoamentoRe
ρvD/μNúmero de Reynoldsf
64/ReRegime laminarf
1/√f = −2 log₁₀(ε/(3,7D) + 2,51/(Re√f))Colebrook–WhiteΔp
f(L/D)ρv²/2Darcy–Weisbachhf
Δp/(ρg)Perda de carga02Hipóteses e limites
Domínio de validade
- Escoamento permanente e plenamente desenvolvido.
- Fluido incompressível e newtoniano.
- Tubulação circular reta de diâmetro constante.
- Sem perdas localizadas devidas a curvas, válvulas, conexões ou entradas.
- As propriedades do fluido e a rugosidade são constantes.
03Exemplo de validação
Caso numérico de referência
- Q = 20 L/min, D = 20 mm, L = 10 m, ε = 0,045 mm, ρ = 1 000 kg/m³ e μ = 1 mPa·s.
- v = 1,061 m/s e Re ≈ 21 221.
- O fator de Darcy obtido com Swamee–Jain é aproximadamente 0,029.
04Referências
Referências técnicas
- Darcy–Weisbach equation for major losses in straight pipes.
- Colebrook, C. F., turbulent flow in pipes with particular reference to the transition region between smooth and rough pipe laws.
- As propriedades sugeridas para os fluidos são valores típicos; para cálculos contratuais, verifique a temperatura e a ficha técnica do fluido.