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Escoamento por gravidade em conduto com saída livre

Calcula a vazão de escoamento por gravidade num conduto com saída livre, a partir da queda bruta, diâmetro, comprimento, rugosidade e soma dos coeficientes de perda localizada.

FórmulaV = √(2gH / (1 + k + f·L/D)), com f via Colebrook-White

Ver tabela de rugosidade abaixo.

Ver tabela de viscosidade abaixo.

Entrada em aresta viva ≈ 0,5; some outras perdas localizadas se houver.

  • Duplo laço iterativo: velocidade e fator de atrito de Colebrook-White resolvidos simultaneamente.
  • hfl = perda distribuída (atrito) + perda localizada.
Rugosidade equivalente de alguns materiais de tubos
MaterialRug. equivalente (m)
Aço comercial0,00006
Aço galvanizado0,00016
Aço com ferrugem leve0,00025
Aço revestido com asfalto0,0006
Aço revestido com esmalte, vinil, epoxi0,00006
Alumínio0,000004
Concreto muito rugoso0,002
Concreto rugoso0,0005
Concreto liso0,0001
Concreto muito liso0,00006
Concreto alisado, centrifugado0,0003
Ferro fundido asfaltado0,000122
Ferro fundido não revestido, novo0,0005
Ferro fundido com ferrugem leve0,0015
Ferro fundido com cimento centrifugado0,0001
Fibrocimento0,0001
Manilha cerâmica0,0003
Latão, cobre0,000007
Plásticos0,00006
Viscosidade cinemática de alguns líquidos (×10⁻⁶ m²/s)
Líquido (temperatura)Visc. cinemática
Água (10°C)1,31
Água (20°C)1,00
Água (40°C)0,66
Água do mar (5°C)1,61
Água do mar (15°C)1,22
Água do mar (25°C)0,97
Álcool metílico (20°C)0,727
Asfalto (120°C)1600
Azeite (38°C)43
Benzol (20°C)0,744
Gasolina (20°C)0,6
Glicerina (20°C)1180
Glicerina (40°C)223
Leite (20°C)1,13
Óleo de algodão (38°C)38
Óleo de baleia (38°C)38
Óleo de linhaça (38°C)30
Óleo de soja (38°C)35
Óleo SAE-30 (30°C)130
Óleo SAE-30 (40°C)80
Óleo SAE-90 (40°C)250
Coeficientes aproximados de perda de carga localizada (K)
PeçaK
Ampliação gradual0,30*
Bocais2,75
Comporta aberta1,00
Controlador de vazão2,50
Cotovelo de 90°0,90
Cotovelo de 45°0,40
Crivo0,75
Curva de 90°0,40
Curva de 45°0,20
Curva de 22,5°0,10
Entrada normal em canalização0,50
Entrada de borda1,00
Existência de pequena derivação0,03
Junção0,40
Medidor Venturi2,50**
Redução gradual0,15*
Saída de canalização1,00
Tê, passagem direta0,60
Tê, saída bilateral1,30
Tê, saída de lado1,80
Válvula de ângulo aberta5,00
Válvula gaveta aberta0,20
Válvula-de-pé1,75
Válvula de retenção2,50
Válvula globo aberta10,00
Coeficientes de perda por tipo de conexão e acabamento (K_L)
ComponenteK_L
Curva 90° (raio normal), flangeada0,3
Curva 90° (raio normal), rosqueada1,5
Curva 90° (raio longo), flangeada0,2
Curva 90° (raio longo), rosqueada0,7
Curva 45° (raio longo), flangeada0,2
Curva 45° (raio normal)0,4
Retorno 180°, flangeado0,2
Retorno 180°, rosqueado1,5
Tê, escoamento alinhado, flangeado0,2
Tê, escoamento alinhado, rosqueado0,9
Tê, escoamento derivado, flangeado1,0
Tê, escoamento derivado, rosqueado2,0
União rosqueada0,08
Válvula globo, totalmente aberta10
Válvula gaveta, totalmente aberta0,15
Válvula gaveta, 1/4 fechada0,26
Válvula gaveta, 1/2 fechada2,1
Válvula gaveta, 3/4 fechada17
Válvula de retenção, escoamento a favor2
Válvula esfera, totalmente aberta0,05
Válvula esfera, 1/3 fechada5,5
Válvula esfera, 2/3 fechada210