Calculadora de perda de carga O escoamento na mangueira, ao milibar.
Entram o diâmetro interno, o comprimento e a vazão; saem a perda de carga, a velocidade e o regime de escoamento, com cada passo do cálculo à vista.
Calcule
Líquidos · interior liso · métrico ou imperial
Perda de carga
0,361bar
em 20 m de mangueira de Ø 25 mm, 60 L/min de água a 20 °C.
= 36,1 kPa · 3,69 m de coluna d’água
K 0,3 por curva, raio mínimo de 3 × o diâmetro interno. Comprimento da curva: calculadora de raio de curvatura
Saída acima da entrada. Negativo se a linha descer.
Velocidade
Número de Reynolds
Fator de atrito
Para onde vai a pressão
Premissas: um líquido newtoniano na temperatura indicada, interior liso (ε 0,0015 mm), K 0,3 por curva de 90° e saída aberta. É uma primeira estimativa para dimensionamento, não uma garantia de desempenho. Mangueiras de interior liso
Como se calcula
Cálculo de perda de carga por Darcy–Weisbach, com os seus números.
A perda de carga em mangueiras e tubulações é a pressão que um líquido perde pelo caminho: a perda de carga distribuída, pelo atrito contra a parede ao longo de todo o comprimento; a perda de carga localizada, que se soma em cada curva; e a altura que o líquido precisa vencer. É ela que define a bomba de que você precisa e se a vazão chega aonde deve.
O diâmetro interno pesa mais do que tudo. Com a mesma vazão, uma mangueira de bitola imediatamente inferior pode perder três ou quatro vezes mais pressão; por isso, o cálculo de perda de carga e o dimensionamento da linha são a primeira coisa a resolver, antes de encomendar a mangueira.
Δp = f · LD · ρv²2 + ΣK · ρv²2 + ρgΔz
- f
- Fator de atrito de Darcy
- L
- Comprimento da mangueira
- D
- Diâmetro interno
- ρ
- Massa específica do líquido
- v
- Velocidade média, Q ÷ seção interna
- K
- Coeficiente de perda de uma curva
- Δz
- Altura da saída em relação à entrada
- Re
- Número de Reynolds, ρvD ÷ μ
O seu caso, linha a linha
Água · 20 °C (ρ 998,2 kg/m³, μ 1,002 mPa·s) por 20 m de mangueira de Ø 25 mm, 2 curvas. Cálculo em unidades SI.
- Vazão Definida por você 60 L/min
- Velocidade v = Q ÷ (πD²/4) = 1 L/s ÷ 4,91 cm² 2,04 m/s
- Número de Reynolds Re = ρvD/μ = 998 × 2,04 × 0,025 ÷ 0,001002 50.700
- Fator de atrito Colebrook–White, ε/D = 0,00006 0,021
- Atrito f · L/D · ρv²/2 = 0,021 × 800 × 2.070 Pa 0,349 bar
- Curvas n · K · ρv²/2 = 2 × 0,3 × 2.070 Pa 0,0124 bar
- Altura ρ · g · Δz = 998 × 9,81 × 0 m 0 bar
- Perda de carga total Atrito + curvas + altura 0,361 bar
A · Através do diâmetro
B · Ao longo da mangueira
C · No diagrama de Moody
Perguntas
O que os engenheiros perguntam antes de dimensionar uma linha.
01 Como calcular a perda de carga em uma mangueira?
Com a equação de Darcy–Weisbach, Δp = f · (L/D) · ρv²/2, que dá a perda de carga distribuída. O fator de atrito f é 64/Re quando o escoamento é laminar e sai da equação de Colebrook–White quando é turbulento. Cada curva soma uma perda de carga localizada de K · ρv²/2, e elevar o líquido soma ρgΔz.
02 Quanto o diâmetro interno influencia a perda de carga?
Mais do que qualquer outro dado. Com a mesma vazão e em regime turbulento, a perda de carga cai quase com a quinta potência do diâmetro interno: uma mangueira de 19 mm perde cerca de 3,7 vezes mais que uma de 25 mm.
03 Qual a velocidade mínima para limpeza CIP?
Pelo menos 1,5 m/s na linha, o valor adotado pelas diretrizes de projeto higiênico do EHEDG, porque mantém o escoamento turbulento junto à parede. A calculadora indica se as suas condições de trabalho atingem esse valor.
04 Escoamento laminar ou turbulento: por que importa?
Abaixo de um número de Reynolds de cerca de 2.300, o escoamento é laminar e a perda de carga cresce na proporção da vazão. Acima de cerca de 4.000 é turbulento e cresce quase com o quadrado da vazão. Entre esses valores, o escoamento passa de um regime a outro e as perdas são difíceis de prever.
05 A calculadora serve para gases, vapor ou suspensões?
Não. Ela foi feita para líquidos que se comportam como a água: newtonianos e incompressíveis. Gases e vapor mudam de densidade ao longo da mangueira, e as suspensões ou os produtos espessos precisam de um modelo próprio. Envie-nos os dados da sua instalação e um engenheiro fará o dimensionamento.