Calcular a vazão em uma tubulação
Esta calculadora obtém a vazão em uma tubulação a partir do diâmetro interno e da velocidade do escoamento, ou o contrário, e dá o número de Reynolds, o fator de atrito e a perda de carga para água.
Fonte: Wikipedia – Rohrreibungszahl (Darcy-Weisbach, Swamee-Jain, Rauheiten). Atualizado em: .
Como o cálculo é feito
Vazão Q = v · A com A = π·d²/4. Em um tubo de 20 mm de diâmetro interno, 20 l/min escoam a cerca de 1,06 m/s.
Como o cálculo é feito
A velocidade sai da vazão e da seção, e o número de Reynolds de Re = v·d/ν. Abaixo de Re ≈ 2.320 a água escoa em regime laminar, acima em regime turbulento. O fator de atrito λ é 64/Re no laminar e, no turbulento, vem da fórmula explícita de Swamee e Jain com Re e a rugosidade relativa k/d. A perda de carga segue Darcy-Weisbach: Δp = λ · (L/d) · ρ · v²/2.
Qual velocidade faz sentido?
- Tubulações de água potável e de aquecimento costumam ser projetadas para 0,5 a 2 m/s.
- Água rápida demais faz barulho e aumenta a perda de carga, devagar demais favorece depósitos.
- A perda de carga cresce com o quadrado da velocidade e cai muito com diâmetro maior.
O material e a temperatura da água atuam pela rugosidade e pela viscosidade. Curvas, registros e conexões acrescentam perdas localizadas, que não estão incluídas aqui.
Perguntas frequentes
Como calcular a vazão em uma tubulação?
Com Q = v · π·d²/4: velocidade do escoamento vezes a área da seção. A 1 m/s em um tubo de 20 mm de diâmetro interno são cerca de 18,8 l/min.
Qual velocidade é usual em tubulações de água?
Normalmente 0,5 a 2 m/s. Abaixo há risco de depósitos; acima, ruído de escoamento e muita perda de carga.
Como calcular a perda de carga em um tubo?
Com Darcy-Weisbach: Δp = λ · (L/d) · ρ · v²/2. O fator λ depende do número de Reynolds e da rugosidade.
Fontes e base legal
- Wikipedia – Rohrreibungszahl (Darcy-Weisbach, Swamee-Jain, Rauheiten)
- Wikipedia – Darcy–Weisbach equation
- Wikipedia – Swamee–Jain equation (explicit friction factor)
- Wikipedia – Eigenschaften des Wassers (propriedades da água: densidade e viscosidade por temperatura)
Última atualização: · Princípios editoriais
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