Perda de carga contínua em tubulações conduzindo água residuária da suinocultura

Abstract

O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de definir e avaliar modelos matemáticos que estimem a perda de carga contínua em tubulações de aço zincado, ferro galvanizado e PVC, nos diâmetros comerciais 2 a 6 polegadas. Utilizou-se como fluido escoante a água e água residuária proveniente da suinocultura, nas concentrações de 0,98; 2,08; 4,73; 7,69 e 8,56%. Os resultados mostraram que os métodos que estimam a perda de carga baseados na equação Universal e relacionam o fator de atrito às características de escoamento, não apresentaram bons ajustes, principalmente quando se utilizou o Número de Reynolds Generalizado. As equações empíricas, propostas neste trabalho, em que se utilizam as metodologias de Duffy & Titchener e Hazen-Williams Modificada, que relacionam a perda de carga com a vazão, diâmetro, coeficiente de rugosidade e concentração de sólidos totais, apresentaram bons resultados, com coeficientes de determinação acima de 0,98. Desta maneira, recomenda-se a sua utilização para dimensionamento de projetos, por serem equações simples e confiáveis.

Modelagem Da Perda De Carga Em Tubulações Comerciais, Conduzindo Água Residuária

“…De posse dos dados de perda de carga, concentração de sólidos totais, vazão e diâmetros de tubulação, avaliaram-se os modelos de estimativa de perda de carga de Sampaio et al (1999), Duffy & Titchener (1974) e Hazen-Williams modificado, utilizando-se o programa estatístico SAEG.…”

“…No ajuste das equações pelo modelo de Sampaio et al (1999), todas as observações se processaram no regime turbulento, com número de Reynolds mínimo em torno de 100.000. Como a viscosidade do fluido era conhecida, ela foi utilizada para determinar o número de Reynolds.…”

Perda de carga em tubulação de polietileno, conduzindo água residuária de suinocultura

“…Trata-se de um modelo empírico que estima a perda de carga em função da velocidade média do escoamento, da concentração de sólidos totais do fluido circulante, do diâmetro e do tipo de material da tubulação, de acordo com a equação abaixo: em que: J -perda de carga unitária, m m -1 V -velocidade média do escoamento, m s -1 ST -concentração de sólidos totais, g L -1 D -diâmetro interno da tubulação, m β 1 , β 2 , β 3 , β 4 -constantes características do fluido, adimensionais b) Modelo de Hazen-Williams modificado É o modelo de Hazen-Williams adaptado para água residuária de bovinocultura e suinocultura, como descrito por Sampaio et al (2000;2001): em que: J -perda de carga unitária, m m -1 ST -concentração de sólidos totais, % Q -vazão média, m 3 s -1 C -coeficiente que depende da natureza das paredes da tubulação e de seu estado de conservação D -diâmetro interno da tubulação, m k1, k2, k3, k4 e k5 -parâmetros da equação, adimensionais Os valores de C utilizados no ajuste desta equação foram determinados a partir dos dados levantados em campo e estimados através da equação de Hazen-Williams.…”

“…Em estudos envolvendo esterco de bovino líquido, Staley et al (1971) concluíram que as propriedades reológicas do esterco dependem do conteúdo de sólidos totais e que, em concentrações abaixo de 35 g L -1 , a perda de carga foi menor que na água limpa. Sampaio et al (2000Sampaio et al ( , 2001 ajustaram modelos matemáticos que estimam a perda de carga distribuída em tubulações de aço zincado, ferro galvanizado e PVC, com diâmetros comerciais de duas a seis polegadas, utilizando água residuária de bovinocultura e de suinocultura, com diferentes concentrações de sólidos totais, como fluidos circulantes. Esses autores concluíram, ainda, que os métodos que estimam a perda de carga pela equação universal e relacionam o fator de atrito às características de escoamento, não apresentaram bom ajuste, principalmente quando se utilizou o número de Reynolds generalizado.…”