Perda De Carga No Escoamento Forçado De Água E De Vinhaça Em Tubulação De Polietileno

Abstract

O estudo da perda de carga em tubulações representa item de fundamental importância no dimensionamento de sistema de transporte de fluidos, em especial sistemas de bombeamento. No Brasil a aplicação de vinhaça em canaviais contempla tanto a fertilização da cultura como uma alternativa legal ao destino desse resíduo da produção de etanol e é frequente sua aplicação utilizando dutos e aspersores de grande porte. Como tubos de polietileno nem sempre possuem formato perfeitamente cilíndrico, objetivou-se com este trabalho comparar a perda de carga da água e da vinhaça utilizando como parâmetro o raio hidráulico aplicado na Equação de Darcy-Weisbach. O experimento foi conduzido no Laboratório de Ensaio de Equipamentos para Irrigação do Departamento de Engenharia Rural pertencente à Faculdade de Ciências Agronômica de Botucatu – SP. Foram testados, em esquema fatorial 2 x 2 x 3 x 4, dois líquidos (água e vinhaça), duas condições (com e sem uso do raio hidráulico), três diâmetros de tubos de polietileno (1, ¾ e ½ polegadas) e quatro vazões (0,352, 0,225, 0,125 e 0,050 L s-1), utilizando quatro repetições. Foi observada ainda a perda de carga utilizando um manômetro diferencial de mercúrio. Nos ensaios realizados foram encontradas diferenças significativas em todas as fontes de variação, confirmando a tendência da perda de carga aumentar com a redução do diâmetro do tubo e com o aumento da vazão. Em relação aos líquidos, a vinhaça apresentou maior perda de carga que a água (18,4%) e o uso do raio hidráulico não apresentou grandes diferenças em relação ao uso do diâmetro interno do tubo.