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Calculadora de velocidade de fluxo em tubulações
Calcule a velocidade do fluxo v = 4Q/(πd²), o número de Reynolds e verifique se está dentro dos limites de velocidade recomendados para sistemas hidráulicos e de água.
Resultados
Fórmula da velocidade de fluxo
A velocidade média do fluxo em um tubo circular é derivada da equação da continuidade Q = v × A:
- v — velocidade média do fluxo (m/s)
- P — vazão volumétrica (m³/s)
- d — diâmetro interno do tubo (m)
- A — área da seção transversal do tubo (m²)
Número de Reynolds
O número de Reynolds determina o regime de fluxo — laminar, transicional ou turbulento:
- Re < 2300 — Fluxo laminar (suave, ordenado)
- 2300 ≤ Re ≤ 4000 — Transicional (instável)
- Re > 4000 — Fluxo turbulento (caótico, maior atrito)
Limites de velocidade recomendados
| Tipo de linha | Velocidade (m/s) | Velocidade (pés/s) | Notas |
|---|---|---|---|
| Sucção hidráulica | 0,5 – 1,5 | 1,6 – 4,9 | Evite a cavitação na entrada da bomba. |
| Pressão hidráulica | 3,0 – 6,0 | 9,8 – 19,7 | Até 7 m/s para percursos curtos. |
| Retorno hidráulico | 2.0 – 4.0 | 6,6 – 13,1 | Tubulações de menor diâmetro e baixa pressão são aceitáveis. |
| Fornecimento de água | 1,0 – 3,0 | 3,3 – 9,8 | Limite de ruído de aproximadamente 2,5 m/s em edifícios. |
| Vapor (saturado) | 20 – 40 | 66 – 131 | Alta velocidade típica do vapor |
| Ar comprimido | 6 – 15 | 20 – 49 | Maior velocidade = maior queda de pressão |
Tabela de Referência de Tubos — ID a partir do OD e Espessura da Parede
Dimensões comuns de tubos de aço (Schedule 40) com diâmetro externo, espessura da parede e diâmetro interno:
| Nominal | DE (mm) | Parede (mm) | DI (mm) |
|---|---|---|---|
| DN15 (½″) | 21.3 | 2.77 | 15.8 |
| DN20 (¾″) | 26.7 | 2.87 | 20.9 |
| DN25 (1″) | 33.4 | 3.38 | 26.6 |
| DN32 (1¼″) | 42.2 | 3.56 | 35.1 |
| DN40 (1½″) | 48.3 | 3.68 | 40.9 |
| DN50 (2″) | 60.3 | 3.91 | 52.5 |
| DN65 (2½″) | 73.0 | 5.16 | 62.7 |
| DN80 (3″) | 88.9 | 5.49 | 77.9 |
| DN100 (4″) | 114.3 | 6.02 | 102.3 |
| DN150 (6″) | 168.3 | 7.11 | 154.1 |
| DN200 (8″) | 219.1 | 8.18 | 202.7 |
Exemplo prático
Dado: Q = 60 L/min, Diâmetro interno do tubo = 25 mm, Viscosidade do óleo = 32 cSt
Converta: Q = 60 / 60000 = 0,001 m³/s, d = 0,025 m
UMA = π/4 × 0,025² = 4,909 × 10⁻⁴ m²
v = 0,001 / 4,909×10⁻⁴ = 2,04 m/s
Re = 2,04 × 0,025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → Laminar
A velocidade de 2,04 m/s está dentro da faixa recomendada para linhas de pressão (3–6 m/s é o ideal, mas 2 m/s é aceitável).
⚠️ Nota: A velocidade calculada é a velocidade média ao longo da seção transversal do tubo. A velocidade real varia de zero na parede até o máximo no centro (perfil parabólico para fluxo laminar).
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