Rugosidade absoluta em tubulações utilizadas para distribuição de água
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Data
2021-07-23Primeiro membro da banca
Frizzone, Jose Antônio
Segundo membro da banca
Rocha, Hermes Soares da
Terceiro membro da banca
Schons, Ricardo Luis
Quarto membro da banca
Sobenko, Luiz Ricardo
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Para o dimensionamento de sistemas hidráulicos utilizados para distribuição de água é necessário a quantificação da perda contínua de carga ao longo das tubulações, através, por exemplo, das equações de Darcy-Weisbach (DW) e Hazen-Williams (HW). Para isso, uma das variáveis que influencia nesse processo é a rugosidade da superfície dessas tubulações, a qual, muitas vezes, não se tem informações atualizadas e valores exatos para um correto dimensionamento dos sistemas. Uma alternativa a isso é a medição da rugosidade da superfície através de instrumentos especializados que determinam diversos parâmetros de amplitude das irregularidades. O objetivo desse estudo foi determinar e analisar os parâmetros de rugosidade da superfície para tubulações utilizadas na distribuição de água. Foram avaliados os parâmetros Ra, Rq, Rsk, Rku, Rc, Rp, Rv e Rt, em diversos diâmetros de materiais como o PVC, aço soldado, aço galvanizado e politubos. Os ensaios foram conduzidos em laboratório utilizando o rugosímetro de bancada e rugosímetro portátil. Os resultados obtidos evidenciaram diferenças significativas dos parâmetros de rugosidade entre os diâmetros nominais de tubos de PVC, aço soldado, aço galvanizado e politubos, com exceção dos parâmetros Rku, Rsk, Rv e Rc no aço galvanizado. Para tubos de PVC, os parâmetros indicados para representar a rugosidade foram Rp, Ra e Rp nos respectivos diâmetros de 32, 50 e 75mm. Para o material aço soldado, nos diâmetros de 70,31, 93,75, 125, 200, 250, 300 e 350mm, os parâmetros sugeridos foram, respectivamente, Rv, Rp, Rc, Rp, Rt, Rt e Rt. Já para o aço galvanizado, nos mesmos diâmetros do aço soldado, os parâmetros indicados foram Rq, Rq, Ra, Ra, Ra, Rq e Rq. Nos politubos de diâmetros 100, 130, 200, 450 e 460mm, os parâmetros Rv, Rt, Rsk, Rt e Rt, respectivamente foram os mais adequados. Em relação aos equipamentos de medição da rugosidade, o rugosímetro portátil apresentou, em tubos de PVC, resultados favoráveis ao seu uso quando comparado ao rugosímetro de bancada. Analisando equações do coeficiente de perda de carga, a formulação de Brkić e Praks (2019) apresentou os menores erros relativos, com valores inferiores a 0,01%, e melhores ajustes nos índices estatísticos RMSE, PMARE, NSe e LMe, em relação as equações de Biberg (2017) e Vatanhkak (2018), em todos os materiais avaliados. E, por fim, obteve-se excelente ajuste para os coeficientes de perda de carga das equações de Darcy-Weisbach e de Hazen-Williams, em todos os materiais avaliados, podendo ser utilizados com precisão para valores do número de Reynolds variando entre 4000 e 500000.
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