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Divisão de vazão entre ramais: dois ramais dividem a mesma bomba
Numa rede ramificada a vazão se divide de modo que os dois ramais saiam do nó com a mesma energia: H_no = z_topo,A + hf,A = z_topo,B + hf,B, com Q_total = Q_A + Q_B. A bomba opera onde sua curva cruza a curva do sistema combinado.
A água escolhe o caminho mais fácil. Feche a válvula do ramal B e veja para onde vai a vazão que sobra.
Teste rápido
Três perguntas sobre esta lição. Errou? A explicação aparece na hora.
1. Os dois ramais partem do mesmo nó. Então…
2. E o ramal A, quando se abre mais o ramal B?
3. Como a vazão se divide entre os ramais a partir do nó?
Por que isso acontece
Setas comparam com a válvula B toda aberta. Termos em destaque mudaram.
Continuidade no nó
Toda a água que chega ao nó sai pelos dois ramais.
Energia no nó
Os dois ramais partem do mesmo nó, com a mesma energia, e cada um a gasta em desnível até o topo da sua tubulação mais perda. Quando B fecha, Hnó sobe e sobra mais carga para empurrar água por A.
Bomba, sucção e tronco
Com menos vazão total, a bomba sobe na própria curva e entrega mais altura.
O que o PIT-01 mede
O PIT está no tronco, antes do nó: lê a energia do nó mais a perda do trecho até lá. Fechar B sobe Hnó, e a pressão no tronco sobe junto.
Bomba didática com curva ilustrativa.
Fórmulas em texto
- Continuidade no nó
Q_total = Q_A + Q_B- Q_total = vazão no tronco (m3/h) · Q_A, Q_B = vazão em cada ramal (m3/h)
- Energia no nó
H_no = z_topo,A + hf,A = z_topo,B + hf,B- H_no = carga no nó (m) · z_topo,A, z_topo,B = cota do topo da tubulação de cada ramal (m) · hf,A, hf,B = perda de carga em cada ramal, com a válvula (m)
- Altura da bomba
H_bomba(Q_total) = hf_suc + hf_tronco + H_no- H_bomba = altura da bomba na vazão total (m) · hf_suc = perda na sucção (m) · hf_tronco = perda no tronco até o nó (m)
- Leitura do transmissor no tronco
p_PIT = rho * g * (H_no - z_PIT + hf_PIT->no - v^2 / (2 * g))- p_PIT = pressão manométrica no transmissor (Pa) · z_PIT = cota da tomada de pressão (m) · hf_PIT->no = perda da tomada até o nó (m) · v = velocidade no tronco (m/s) · rho = massa específica (kg/m3)
Perguntas frequentes
Como a vazão se divide entre dois ramais?
Cada ramal recebe a vazão em que o seu desnível mais a sua perda de carga igualam a energia comum do nó. O ramal que descarrega mais baixo ou tem menos resistência leva mais água, e a soma dos dois é a vazão do tronco.
O que acontece com o outro ramal quando fecho uma válvula?
Fechar um ramal reduz a vazão total, a bomba sobe na própria curva e entrega mais altura. A energia no nó sobe e o ramal aberto passa a receber mais água, mesmo com o total menor.
Por que o ramal mais alto recebe menos vazão?
Parte da energia do nó é gasta só para levar a água até o topo daquele ramal, e sobra menos para vencer o atrito. Com tubos iguais, o ramal que descarrega mais alto sempre fica com a menor parte.
Como se resolve uma rede com muitos ramais?
Com as mesmas duas leis, continuidade em cada nó e balanço de energia em cada caminho, resolvidas de forma iterativa por métodos como Hardy Cross ou o método do gradiente usado no EPANET.