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%% Bernoulli com perda de carga

% equacao em unidade de comprimento [m]
% p/rho.g + v^2/2g + z = constante

% ganho de carga (h_bomba) na esquerda - início do sist. hidráulico
% perda de carga (h_loc + h_dist) na direita - final do sist. hidráulico
% pressao atmosferica igual dos dois lados (p = 0)
% no reservatorio, a velocidade de escoamento é nula (v_in = 0)

% delta_z + h_bomba = v_out^2/2g + h_loc + h_dist

%% Dados Ambientais

rho = 999.1;  % Densidade da agua a 30ºC [kg/m^3]
g = 9.81;     % Aceleração da gravidade [m/s^2]
mi = 1.25e-5; % Viscosidade dinâmica da agua a 30ºC [S.I.]

%% Objetos do sistema

%Q_bomb = 1e-5;   % Vazao da bomba que já temos [m^3/s] = [600 mL/min]
delta_z = 0.1;    % Diferenca de altura entre a entrada e a saida [m]
qtd_joelho = 12;  % Quantidade de joelhos iguais no sistema [adim]
h_bomba = 0.3;    % Altura que a bomba deve subir a agua [m]

% De tubulacao
L = 6 * 0.4 + 5 * 0.05 + 2 * 0.075; % Comprimento total de tubo [m] sem os joelhos.

% De mangueiras
d_mang = 0.003;
A_mang = pi*d_mang^2/4;

%% Vazao pelas plantas

V_tot = 0.01; % Volume total de água no reservatório [m^3]

qtd_plant = 6;                 % Quantidade de plantas
q_plant = 9.259e-09;           % Vazao volumetrica sobredimensionada de absorcao de agua por planta [m^3/s]
Q_plant = qtd_plant * q_plant; % Vazao volumetrica total que as plantas exigem para esvaziar o reservatorio [m^3/s]

t_vaz = V_tot/Q_plant; % Tempo necessario para esvaziamento do reservatorio

%% Perda de carga localizada
% Cada joelho tem sua perda de carga

h_joelho = 2.0; % Perda de carga [m] para cada joelho - Do fornecedor TIGRE
h_loc = qtd_joelho * h_joelho;

%% Perda de carga distribuida
% Cada tubo tem sua perda de carga

% Rugosidade relativa
e = 0.0015e-3; % Rugosidade do PVC [m]
Dh = 0.04;     % Diametro do tubo [m]
r = e/Dh;      % Rugosidade relativa do tubo [adim]

% Vazao pelas plantas para velocidade

A_tubo = (pi*Dh^2)/4; % Area de secao transversal do tubo [m^2]
v = Q_plant / A_tubo;

% Reynolds
Re = rho*Dh*v/mi;

% fator de atrito - Diagrama de Moody
f = 0.453;

% Perda de carga distribuida [m]
h_dist = f * (L * v^2)/(Dh * 2 * g);

% Perda de carga total
H = h_loc + h_dist;

% Altura que a bomba efetivamente precisa ganhar
H_tot = H + h_bomba; % perda de carga + altura geometrica
%% Dimensionamento da bomba pela potencia

% Assumindo eficiencia de 100% para a bomba
eta = 1;

% Potencia máxima
W = rho * g * Q_plant * H_tot / eta;