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Como calcular vazão de mangueiras

Atualizado em 21 fevereiro, 2017

Caso você esteja instalando uma nova bomba em seu barco, é possível saber qual é a capacidade de descarga da bomba a partir das informações do fabricante. Caso deseje determinar a vazão da água através de um cano ou mangueira de descarga, será necessário conhecer a fórmula padrão para calcular a vazão de qualquer líquido através de um tubo. A diferença entre o cálculo da vazão de água e de qualquer outro líquido é que a viscosidade da água não varia muito em função da temperatura (acima de sua temperatura de congelamento), enquanto a viscosidade do óleo de cozinha, por exemplo, pode variar.

Instruções

Aprenda a calcular a vazão de água passando por uma mangueira (Image Source/Photodisc/Getty Images)
  1. Meça o diâmetro interno da mangueira e divida essa medida por dois. Esse é o raio da mangueira. Para um diâmetro igual a 10 cm, o raio será igual a 10/2, ou 5 cm, que nas unidades do sistema internacional é igual a 0,05 m.

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  2. Subtraia a pressão da água em uma extremidade da mangueira pela pressão da água na outra extremidade. Caso a pressão em uma das extremidades seja de 101,3 mil Pascal (apenas pressão atmosférica -- uma vazão livre em vez de uma vazão proveniente de uma fonte pressurizada) e, na outra extremidade da mangueira, a pressão também seja igual a 101,3 mil Pascal, apesar de a matemática dizer que a diferença é igual a zero, a resposta para esse caso será 1, pois a diferença de pressão deverá sempre ser igual a 1 ou maior. Caso a pressão da água, como a pressão de uma torneira, não esteja envolvida, então a resposta será 1. Essa é a "diferença de pressão".

    Nesse caso, 101,3 mil - 101,3 mil = 1 Pa.

  3. Multiplique o comprimento da mangueira pela viscosidade do fluido. A viscosidade é a medida da resistência de um líquido ao fluxo. Como o fluido é a água, que possui uma viscosidade de 0,001 kg/(ms), o resultado é o comprimento da mangueira multiplicado por 0,001 kg/(ms). Multiplique esse resultado por oito (o coeficiente de fluxo). Esse é o "comprimento da mangueira".

    Se o líquido é água, com uma viscosidade de, e a mangueira possui 1,8 m de comprimento, então o comprimento da mangueira é 0,001 x 8 x 1,8 = 0,0144 kg/s.

  4. Multiplique o raio da mangueira por si mesmo quatro vezes. Isso representa a área do orifício em vez da simples área de um círculo; em seguida, multiplique o resultado por 3,14159 (pi). Essa é a "área de mangueira".

    Exemplo: se o raio é de 0,05 m, então o raio elevado à quarta potência é 6,2510^-6 m^4. A "área de mangueira", portanto, é 6,2510^-6 x 3,14159 = 1,9634*10^-5 m^4.

  5. Divida a "diferença de pressão" pelo "comprimento da mangueira". Multiplique o resultado pela "área de mangueira". O resultado é a vazão de água através de uma mangueira em metros cúbicos por segundo.

    A diferença de pressão, 1 Pa, divida pelo comprimento da mangueira, 0,0144 kg/s, multiplicada pela área da mangueira, 1,9634*10^-5 m^4, é igual a 0,0014 m^3/s.

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O que você precisa

  • Calculadora
  • Fita métrica

Referências

Recursos

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