Existem duas hipóteses principais, que foram aplicadas na derivação da equação de Bernoulli simplificada.
- A primeira restrição na equação de Bernoulli é que nenhum trabalho é permitido sobre ou pelo fluido. Esta é uma limitação significativa, porque a maioria dos sistemas hidráulicos (especialmente em engenharia nuclear) inclui bombas. Esta restrição impede que dois pontos em um fluxo de fluido sejam analisados se uma bomba existir entre os dois pontos.
- A segunda restrição na equação simplificada de Bernoulli é que não é permitido o atrito do fluido na solução de problemas hidráulicos. Na realidade, o atrito tem um papel crucial. A cabeça total possuída pelo fluido não pode ser transferida completamente e sem perdas de um ponto para outro. Na realidade, uma finalidade das bombas incorporadas em um sistema hidráulico é superar as perdas de pressão devido ao atrito.
Devido a estas restrições a maioria das aplicações práticas da equação simplificada de Bernoulli aos sistemas hidráulicos reais são muito limitadas. A fim de lidar com perdas de cabeça e trabalho da bomba, a equação de Bernoulli simplificada deve ser modificada.
A equação de Bernoulli pode ser modificada para levar em conta ganhos e perdas de cabeça. A equação resultante, referida como equação de Bernoulli estendida, é muito útil para resolver a maioria dos problemas de fluxo de fluido. A seguinte equação é uma forma da equação de Bernoulli estendida.
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A perda de cabeça (ou a perda de pressão) devido ao atrito do fluido (Hfriction) representa a energia utilizada para superar o atrito causado pelas paredes do tubo. A perda de carga que ocorre nos tubos depende da velocidade do fluxo, diâmetro e comprimento do tubo e de um factor de atrito baseado na rugosidade do tubo e no número de Reynolds do fluxo. Um sistema de tubulação contendo muitos acessórios e juntas, convergência do tubo, divergência, giros, rugosidade superficial e outras propriedades físicas também aumentará a perda de carga de um sistema hidráulico.
Embora a perda de carga represente uma perda de energia, ela não representa uma perda de energia total do fluido. A energia total do fluido conserva-se como consequência da lei de conservação de energia. Na realidade, a perda de cabeça devido ao atrito resulta num aumento equivalente da energia interna (aumento da temperatura) do fluido.
Os métodos para avaliar a perda de cabeça devido ao atrito baseiam-se quase exclusivamente em evidências experimentais. Isto será discutido nas seções seguintes.