O que é a equação de Bernoulli estendida – Definição

A equação de Bernoulli estendida é muito útil para resolver a maioria dos problemas de fluxo de fluidos. A equação a seguir é uma forma da equação de Bernoulli estendida.

Equação de Bernoulli estendida

Existem duas premissas principais , que foram aplicadas na derivação da equação de Bernoulli simplificada .

  • A primeira restrição à equação de Bernoulli é que nenhum trabalho pode ser realizado no fluido ou por ele. Essa é uma limitação significativa, porque a maioria dos sistemas hidráulicos (especialmente em engenharia nuclear ) inclui bombas. Essa restrição impede que dois pontos em uma corrente de fluido sejam analisados ​​se existir uma bomba entre os dois pontos.
  • A segunda restrição à equação simplificada de Bernoulli é que nenhum atrito de fluido é permitido na solução de problemas hidráulicos. Na realidade, o atrito desempenha papel crucial . A cabeça total possuída pelo fluido não pode ser transferida completamente e sem perdas de um ponto para outro. Na realidade, um objetivo das bombas incorporadas em um sistema hidráulico é superar as perdas de pressão devido ao atrito.
Diagrama característico de QH da bomba centrífuga e do gasoduto
Diagrama característico de QH da bomba centrífuga e do gasoduto

Devido a essas restrições, a maioria das aplicações práticas da equação de Bernoulli simplificada para sistemas hidráulicos reais é muito limitada. Para lidar com as perdas de carga e o trabalho da bomba, a equação de Bernoulli simplificada deve ser modificada .

A equação de Bernoulli pode ser modificada para levar em conta ganhos e perdas de cabeça . A equação resultante, denominada equação de Bernoulli estendida , é muito útil na solução da maioria dos problemas de fluxo de fluidos. A equação a seguir é uma forma da equação de Bernoulli estendida.

Equação de Bernoulli estendida

em que:
h = altura acima do nível de referência (m)
v = velocidade média do fluido (m / s)
p = pressão do fluido (Pa)
bomba = cabeçote adicionado pela bomba (m)
atrito = perda de cabeçote devido ao atrito do fluido ( m)
g = aceleração devido à gravidade (m / s 2 )

A perda de carga (ou a perda de pressão) devido à fricção de fluido (H atrito ) representa a energia utilizada para vencer o atrito causado por as paredes do tubo. A perda de carga que ocorre nos tubos é dependente da velocidade do fluxo, diâmetro e comprimento do tubo , e um fator de atrito baseado na rugosidade do tubo e no número de Reynolds do fluxo. Um sistema de tubulação contendo muitos encaixes e juntas de tubos, convergência de tubos, divergência, espiras, rugosidade da superfície e outras propriedades físicas também aumentará a perda de carga de um sistema hidráulico.

Embora a perda de carga represente uma perda de energia , ela não representa uma perda de energia total do fluido. A energia total do fluido conserva como conseqüência da lei de conservação de energia . Na realidade, a perda de carga devido ao atrito resulta em um aumento equivalente na energia interna (aumento da temperatura) do fluido.

A maioria dos métodos para avaliar a perda de carga por atrito é baseada quase que exclusivamente em evidências experimentais. Isso será discutido nas próximas seções.

 

……………………………………………………………………………………………………………………………….

Este artigo é baseado na tradução automática do artigo original em inglês. Para mais informações, consulte o artigo em inglês. Você pode nos ajudar. Se você deseja corrigir a tradução, envie-a para: [email protected] ou preencha o formulário de tradução on-line. Agradecemos sua ajuda, atualizaremos a tradução o mais rápido possível. Obrigado.