Coeficientes de perda de carga localizada (K)
Coeficientes K de referência para o método da altura de velocidade no cálculo de perdas localizadas em acessórios, válvulas, entradas e saídas — os valores por trás da contagem de acidentes nas calculadoras de bombeamento do LOGOS.
O método da altura de velocidade
Todo acessório, válvula, entrada ou saída perturba o escoamento e dissipa energia além do atrito do tubo reto. A forma clássica de contabilizar é o coeficiente K (coeficiente de resistência): a perda de cada acidente é um múltiplo da altura de velocidade,
h_loc = K · v²/(2g)
onde v é a velocidade média no tubo em que o acessório está instalado e g = 9,81 m/s². Para uma linha, somam-se os coeficientes: h_loc,total = ΣK · v²/(2g) — exatamente como as calculadoras do LOGOS consomem a contagem de acidentes que você informa por trecho.
Lendo a tabela
Os K abaixo são valores únicos representativos para água limpa e válvulas totalmente abertas — adequados ao dimensionamento preliminar e à grande maioria das linhas de utilidades. Três pontos de atenção:
- Raio curto vs raio longo importa mais que o ângulo. Um cotovelo 90° de raio curto (K = 0,9) perde mais que o dobro de uma curva 90° de raio longo (K = 0,4).
- O estilo da válvula é uma escolha de ordem de grandeza. Gaveta 0,2; retenção 2,5; angular 5; globo 10 — o tipo de válvula muda a perda localizada por um fator de 50.
- Entradas e saídas são geometria, não equipamento. A entrada de borda (reentrante) dobra a perda da entrada normal (1,0 vs 0,5); a saída sempre custa uma altura de velocidade inteira.
K, comprimento equivalente e Cv
Os fabricantes publicam a mesma física em três moedas. O K aplica-se direto à altura de velocidade. O comprimento equivalente (Le/D) converte o acessório em metros fictícios de tubo reto — cômodo na conta manual, mas acopla silenciosamente a perda do acessório ao fator de atrito do tubo. O coeficiente de vazão Cv (ou Kv) expressa capacidade a uma queda de pressão de referência e é o padrão para válvulas de controle. Para válvula de controle dimensionada, pule o K e use o método do Cv — é o que as calculadoras de válvula de controle do LOGOS fazem.
Coeficientes K de perda localizada para acessórios e válvulas
| Acessório / válvula | K (–) |
|---|---|
| Cotovelo 90° | 0,9 |
| Cotovelo 45° | 0,4 |
| Curva 90° | 0,4 |
| Curva 45° | 0,2 |
| Entrada normal | 0,5 |
| Entrada de borda | 1 |
| Saída de canalização | 1 |
| Expansão (alargamento) | 1 |
| Redução (estreitamento) | 0,5 |
| Válvula de gaveta (aberta) | 0,2 |
| Válvula globo | 10 |
| Válvula angular | 5 |
| Válvula de retenção | 2,5 |
| Válvula de pé com crivo | 1,75 |
| Junção | 0,4 |
| Tê de passagem direta | 0,6 |
| Tê de saída de lado | 1,8 |
| Tê bilateral | 1,8 |
Valores únicos representativos para dimensionamento preliminar, como usados pelas calculadoras hidráulicas do LOGOS. Para acessórios críticos, use o K ou Cv do fabricante.
Normas e métodos
- Crane TP-410 (método)
- Idelchik (método)
- Darcy-Weisbach
Perguntas frequentes
Por que a válvula globo tem K = 10 e a gaveta 0,2?
Geometria. A gaveta totalmente aberta deixa uma passagem quase reta, enquanto a globo força o escoamento por duas curvas de 90° e uma sede anular mesmo aberta. É o preço da boa capacidade de estrangulamento: a globo controla bem e perde muito; a gaveta perde pouco e controla mal.
Os valores de K dependem do diâmetro?
A rigor sim — o K de acessórios geometricamente semelhantes cai um pouco com o tamanho e com o Reynolds. Tabelas de valor único como esta são a aproximação aceita para projeto preliminar. Em linhas grandes ou críticas, use o dado do fabricante (K, Cv ou comprimento equivalente).
Qual a diferença entre K e comprimento equivalente (Le/D)?
Duas codificações da mesma perda: K entra direto em h = K·v²/2g, enquanto Le/D converte o acessório em metros de tubo reto via Le = K·D/f. O comprimento equivalente parece cômodo, mas amarra a perda do acessório ao fator de atrito do tubo, que muda com rugosidade e Reynolds — o método K é mais limpo.
Quando as perdas localizadas dominam o cálculo?
Em trechos curtos e cheios de acidentes — barriletes de sucção, interligações de equipamentos, casas de bomba. Como regra prática, com comprimento reto abaixo de ~50 diâmetros o termo ΣK costuma pesar mais que o atrito distribuído e merece mais atenção que a escolha da rugosidade.
A saída de canalização tem sempre K = 1,0?
Descarregando em tanque ou atmosfera, sim: toda a altura de velocidade se perde, então K = 1,0 independentemente do formato da borda. É um dos termos mais esquecidos na verificação de NPSH da sucção.