Características hidráulicas de tubos de bambu gigante Hydraulic parameters of bamboo pipes - José Adolfo de Almeida Neto; Roberto Testezlaf; Edson Eiji Matsura (Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental)
Tendo em vista a falta de estudos e pesquisas que possibilitem o desenvolvimento de tecnologias para o aproveitamento de bambu gigante (Dendrocalamus giganteus) como conduto de água procurou-se, com este trabalho, verificar a validade das equações de Darcy-Weisbach, Hazen-Williams e Manning, na estimativa da perda de carga em tubulações de bambu submetidos a dois processos de remoção de nós dos colmos: ao método de impacto por lâminas circulares e ao de um dispositivo mecânico desenvolvido especialmente para este fim, foram estimados os seguintes parâmetros hidráulicos: coeficientes das equações de Hazen-Williams (C), Manning (η), e rugosidade absoluta (ε), estimada através das equações de Hopf e Colebrook. A análise foi realizada sob as seguintes condições operacionais: pressão de trabalho variando de 146,6 a 195,5 kPa, intervalo de vazão de 3 a 12,9 L s-1 e diâmetros de tubulação de 90 a 130 mm, cujos resultados demonstraram que a remoção dos nós pelo processo mecânico proporcionou melhor acabamento no tubo e, conseqüentemente, menor perda de carga por atrito. Os valores obtidos para os parâmetros hidráulicos foram: ε = 0,0013 m (Hopf), ε= 0,0022 m (Colebrook), C = 89 e η= 0,014, para os tubos perfurados mecanicamente, e, C = 43 e η = 0,027 para os tubos perfurados por impacto. Não se constatou diferença significativa na estimativa da perda de carga para os tubos perfurados mecanicamente, pelas equações de Darcy-Weisbach, Hazen-Williams e Manning. The present study reviewed the available information about pressurized and non-pressurized bamboo pipes. A mechanical node-removing process was developed to perforate stalks of giant bamboo (Dendrocalamus giganteus), which allowed an analysis of some hydraulic parameters required by a water conveyance system. Two node-removing processes were studied: a traditional one - a circular steel blade impact method, and a new developed system - the mechanical perforator. These hydraulic analyses were done under the following conditions: discharge range from 3 to 12.9 L s-1, working pressure varying from 146.6 to 195.5 kPa, and tube diameters from 90 to 130 mm. The following parameters were estimated for both perforating processes: the coefficients of Hazen-Williams empirical equation, C, the Manning coefficient,η, and the absolute roughness, ε, using the Hopf and Colebrook equations. The results showed that the mechanical perforator method presented better finishing quality and smaller head loss. The mean results obtained were: for the mechanically perforated pipes, εHopf = 0.0013 cm, εColebrook = 0.0022 m, C = 89 and η = 0.014, and for the circular steel blades impact method, C = 43 and η = 0.027. There were no statistical differences among the head loss values estimated by the Darcy-Weisbach, Hazen-Williams and Manning equations for the tubes perforated mechanically.