Darcy-Weisbach · Colebrook-White · ASME B36.10M
Calculadora de perda de carga em tubulação
Perda distribuída e localizada, velocidade, Reynolds e queda de pressão. Fator de atrito pela equação de Colebrook-White resolvida por iteração — sem aproximação.
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Como o cálculo é feito
A perda de carga distribuída sai da equação de Darcy-Weisbach, que é a formulação dimensionalmente consistente e válida para qualquer fluido newtoniano — diferente de fórmulas empíricas como Hazen-Williams, que só valem para água em faixa restrita de velocidade e diâmetro.
A velocidade média vem da continuidade, e o número de Reynolds define o regime:
Para Re < 2300 o escoamento é laminar e o fator de atrito é exato:f = 64 / Re. Acima disso, o fator vem da equação implícita de Colebrook-White:
Esta calculadora resolve a Colebrook por iteração de Newton até convergência, em vez de usar aproximações explícitas como Swamee-Jain. A diferença é pequena na maioria dos casos, mas existe — e num memorial de cálculo o método precisa estar declarado.
Perdas localizadas
Somadas pelo método dos coeficientes de perda:
Queda de pressão e altura manométrica
O desnível geométrico Δz não é perda por atrito: ele é energia potencial que a bomba precisa fornecer. Por isso entra na altura manométrica e aparece separado no resultado.
Valores de referência
Coeficientes K de singularidades
| Singularidade | K típico | Singularidade | K típico |
|---|---|---|---|
| Curva 90° raio longo | 0,3 – 0,4 | Válvula gaveta aberta | 0,2 |
| Curva 90° raio curto | 0,6 – 0,9 | Válvula globo aberta | 6 – 10 |
| Curva 45° | 0,2 – 0,4 | Válvula de retenção | 2 – 2,5 |
| Tê passagem direta | 0,3 – 0,6 | Válvula borboleta aberta | 0,3 – 0,5 |
| Tê saída lateral | 1,3 – 1,8 | Entrada de borda viva | 0,5 |
| Redução gradual | 0,15 – 0,3 | Saída para reservatório | 1,0 |
Valores usuais de literatura. Para válvulas de controle, use o K ou o Cv informado pelo fabricante — a dispersão entre modelos é grande.
Velocidades recomendadas
| Serviço | Faixa usual | Observação |
|---|---|---|
| Sucção de bomba | 0,6 – 1,5 m/s | Velocidade alta derruba o NPSH disponível |
| Recalque de água | 1,5 – 3,0 m/s | Faixa de melhor custo total |
| Linha por gravidade | 0,5 – 1,5 m/s | Limitada pela carga disponível |
| Água de resfriamento | 1,5 – 2,5 m/s | Abaixo disso favorece incrustação |
Perguntas frequentes
- Darcy-Weisbach para a perda distribuída, com o fator de atrito obtido pela equação de Colebrook-White resolvida por iteração de Newton — não por aproximação explícita. Em regime laminar (Re < 2300) usa f = 64/Re.
- Para recalque de água em processo industrial, a faixa usual é de 1,5 a 3,0 m/s. Abaixo de 0,6 m/s há risco de sedimentação; acima de 3,0 m/s crescem o ruído, a erosão e o golpe de aríete. A calculadora sinaliza quando o resultado sai dessa faixa.
- Sim, pelo método dos coeficientes K: você informa o somatório dos K das singularidades (curvas, válvulas, entradas e saídas) e a calculadora soma essa parcela à perda distribuída.
- A lista traz o diâmetro interno real de tubos de aço Schedule 40 conforme a ASME B36.10M. Perda de carga depende do diâmetro interno — usar o nominal introduz erro grande em bitolas pequenas.
- Sim. Selecione "outro fluido" e informe a massa específica e a viscosidade cinemática na temperatura de operação. O método é válido para qualquer fluido newtoniano em escoamento monofásico.
Qual fórmula esta calculadora usa?
Qual velocidade é recomendada para água em tubulação?
A perda localizada está incluída?
Os diâmetros são internos ou nominais?
Serve para outros fluidos além de água?
Quem respondeu por esta conta
Otávio Duarte Aires Heckler — Engenheiro Mecânico e Engenheiro de Segurança do Trabalho, CREA-RSem dupla titulação. Mestre em Engenharia Oceânica pela FURG e profissional habilitado responsável pela inspeção de vasos de pressão (NR-13) em unidades agroindustriais.
Esta calculadora é ferramenta de apoio. A verificação dos dados de entrada, a adequação do método ao caso e a responsabilidade técnica pelo documento emitido permanecem do profissional habilitado que assina.
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