Como usar
- Digite a Vazão, litros por segundo, por exemplo 20.
- Digite o Diâmetro interno, mm, por exemplo 150, e o Comprimento da tubulação, m, por exemplo 300.
- Digite o Coeficiente de rugosidade C do material da tubulação, por exemplo 130 para ferro fundido.
- Leia a Perda de carga na tubulação, a perda por 100 m e a velocidade, depois os passos.
A fórmula de Hazen-Williams
A água perde pressão ao roçar na parede do tubo. A fórmula de Hazen-Williams dá essa perda por atrito para água em escoamento turbulento. O manual EPANET da EPA a apresenta em unidades americanas, com perda em pés e vazão em pés cúbicos por segundo. A fórmula aqui é a mesma equação em metros e metros cúbicos por segundo (EPANET 2 Users Manual, seção 3.1, Tabela 3.1, em inglês).
hL = K × L × q^1,852 ÷ (C^1,852 × d^4,871)
hL = perda de carga na tubulação, m
K = 10,67 no Sistema Internacional (a forma americana da EPA tem 4,727)
L = comprimento da tubulação, m
q = vazão, m³/s
d = diâmetro interno, m
C = coeficiente de rugosidade
v = q ÷ (π d² ÷ 4), a velocidade média, m/s- A vazão é elevada à potência 1,852: o dobro da vazão dá 3,61 vezes a perda.
- O diâmetro é elevado à potência −4,871: metade do diâmetro dá cerca de 29 vezes a perda.
- O manual diz que a fórmula só pode ser usada para água, e só para escoamento turbulento.
O coeficiente de rugosidade C
O C depende do material do tubo. Ele cai com a idade da tubulação, porque a corrosão e os depósitos deixam o interior mais áspero, então um tubo velho precisa de um valor menor que o da tabela para tubo novo. O manual EPANET dá estes valores para tubo novo (Tabela 3.2, em inglês).
| Material do tubo novo | C |
|---|---|
| Ferro fundido | 130 a 140 |
| Concreto ou com revestimento de concreto | 120 a 140 |
| Ferro galvanizado | 120 |
| Plástico | 140 a 150 |
| Aço | 140 a 150 |
| Argila vitrificada | 110 |
O que esta calculadora não inclui
- Perdas localizadas em curvas, tês, válvulas e conexões. O manual as trata com um coeficiente de perda sobre a altura de velocidade, e em um trecho curto elas podem ser grande parte do total.
- Líquidos que não sejam água, e gases. A fórmula é só para água.
- Bombas, desníveis ao longo da tubulação e a pressão necessária na saída.
Exemplo resolvido: 20 L/s em 150 mm por 300 m, C 130
A vazão é 0,02 m³/s e o diâmetro 0,15 m, então a área da seção é π × 0,15² ÷ 4 = 0,01767 m² e a velocidade média é 0,02 ÷ 0,01767 = 1,13 m/s. A perda de carga é 10,67 × 300 × 0,02^1,852 ÷ (130^1,852 × 0,15^4,871) = 2,86 m, o que dá 0,95 m a cada 100 m de tubulação.
| Grandeza | Valor |
|---|---|
| Área da seção | 0,01767 m² |
| Velocidade média | 1,13 m/s |
| Perda de carga em 300 m | 2,86 m |
| Perda de carga por 100 m | 0,95 m |
Perguntas frequentes
Que valor de C devo usar para um tubo de aço?
Para tubo novo de aço, o manual da EPA dá C entre 140 e 150. Para um tubo velho com depósitos, use um valor menor, porque a tabela vale só para tubo novo.
Por que a perda de carga é dada em metros?
A perda é a altura de uma coluna de água que o atrito consumiria, então 2,86 m significa que a água perde tanta pressão quanto uma coluna de 2,86 m de água daria.
A calculadora inclui curvas e válvulas?
Não. Some à parte as perdas de curvas, tês e válvulas, porque em um trecho curto com muitas conexões elas podem ser grande parte do total.
Posso usar para óleo ou ar?
Não. O manual da EPA diz que a fórmula de Hazen-Williams vale só para água, e a calculadora segue essa regra. Outros líquidos e gases precisam de outra fórmula, como a de Darcy-Weisbach.
Meus dados são enviados para algum servidor?
Não. O cálculo roda no seu navegador, e nada do que você digita é enviado para nós nem guardado.
Fontes
Números e texto verificados pela última vez em terça-feira, 10 de novembro de 2026.