Fator de atrito em tubos de polietileno de pequenos diâmetros

Friction factor for small diameter polyethylene pipes

Resumos

Este trabalho reporta aos resultados de um experimento sobre perda de carga e fator de atrito em tubos de polietileno de pequenos diâmetros. Utilizaram-se cinco tubos com os seguintes diâmetros internos: 10,0 mm, 12,9 mm, 16,1 mm, 17,4 mm e 19,7 mm. O experimento foi conduzido para números de Reynolds, no intervalo de 6000 a 72000, obtidos pela variação da vazão nos tubos, a uma temperatura média da água de 20ºC. Os resultados foram analisados e, de acordo com as condições experimentais, o fator de atrito f da equação de Darcy-Weisbach pode ser estimado com c = 0,300 e m = 0,25. A equação de Blasius (c = 0,316 e m = 0,25) superestimou os valores do fator de atrito para todos os tubos analisados, porém esse fato não constitui limitação para sua utilização em projetos de microirrigação. As análises mostraram que as duas equações proporcionam estimativas do fator de atrito com pequeno desvio-médio (5,1%).

perda de carga; escoamento turbulento; equação de Blasius; equação de Darcy-Weisbach

On this paper, the results of an experimental study on the hydraulic friction loss for small-diameter polyethylene pipes are reported. The experiment was carried out using a range of Reynolds number between 6000 to 72000, obtained by varying discharge at 20ºC water temperature, with internal pipe diameters of 10.0 mm, 12.9 mm, 16.1 mm, 17.4 mm and 19.7 mm. According to the analysis results and experimental conditions, the friction factor (f) of the Darcy-Weisbach equation can be estimated with c = 0.300 and m = 0.25. The Blasius equation (c = 0.316 and m = 0.25) gives an overestimate of friction loss, although this fact is non-restrictive for micro-irrigation system designs. The analysis shows that both the Blasius and the adjusted equation parameters allow for accurate friction factor estimates, characterized by low mean error (5.1%).

head loss; turbulent flow; Blasius equation; Darcy-Weisbach equation

ENGENHARIA RURAL AGRICULTURAL ENGINEERING

Fator de atrito em tubos de polietileno de pequenos diâmetros

Friction factor for small diameter polyethylene pipes

Gabriel Greco Guimarães Cardoso^I; José Antônio FrizzoneI, ^*; Roberto Rezende^II

^IDepartamento de Engenharia Rural, Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo, Av. Pádua Dias, 11, 13418-900, Piracicaba, São Paulo, Brasil

^IIDepartamento de Agronomia, Universidade Estadual de Maringá, Maringá Paraná, Brasil

RESUMO

Este trabalho reporta aos resultados de um experimento sobre perda de carga e fator de atrito em tubos de polietileno de pequenos diâmetros. Utilizaram-se cinco tubos com os seguintes diâmetros internos: 10,0 mm, 12,9 mm, 16,1 mm, 17,4 mm e 19,7 mm. O experimento foi conduzido para números de Reynolds, no intervalo de 6000 a 72000, obtidos pela variação da vazão nos tubos, a uma temperatura média da água de 20^oC. Os resultados foram analisados e, de acordo com as condições experimentais, o fator de atrito f da equação de Darcy-Weisbach pode ser estimado com c = 0,300 e m = 0,25. A equação de Blasius (c = 0,316 e m = 0,25) superestimou os valores do fator de atrito para todos os tubos analisados, porém esse fato não constitui limitação para sua utilização em projetos de microirrigação. As análises mostraram que as duas equações proporcionam estimativas do fator de atrito com pequeno desvio-médio (5,1%).

Palavras-chave: perda de carga, escoamento turbulento, equação de Blasius, equação de Darcy-Weisbach.

ABSTRACT

On this paper, the results of an experimental study on the hydraulic friction loss for small-diameter polyethylene pipes are reported. The experiment was carried out using a range of Reynolds number between 6000 to 72000, obtained by varying discharge at 20^oC water temperature, with internal pipe diameters of 10.0 mm, 12.9 mm, 16.1 mm, 17.4 mm and 19.7 mm. According to the analysis results and experimental conditions, the friction factor (f) of the Darcy-Weisbach equation can be estimated with c = 0.300 and m = 0.25. The Blasius equation (c = 0.316 and m = 0.25) gives an overestimate of friction loss, although this fact is non-restrictive for micro-irrigation system designs. The analysis shows that both the Blasius and the adjusted equation parameters allow for accurate friction factor estimates, characterized by low mean error (5.1%).

Key words: head loss, turbulent flow, Blasius equation, Darcy-Weisbach equation.

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Received on March 05, 2007.

Accepted on August 06, 2007.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  15 Ago 2013
• Data do Fascículo
  Set 2008

Histórico

• Aceito
  06 Ago 2007
• Recebido
  05 Mar 2007