A BANCADA DE JATOS LIVRES
Por: Lari Cardoso • 4/4/2016 • Ensaio • 1.067 Palavras (5 Páginas) • 1.898 Visualizações
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Judite Borges Martins
Larissa Pereira Cardoso
Silvia Priscila Souza Lemos
Laboratório de Mecânica dos Fluidos
[pic 3]
Porto Velho
2016
Judite Borges Martins
Larissa Pereira Cardoso
Silvia Priscila Souza Lemos
Laboratório de Mecânica dos Fluidos
Trabalho de Engenharia Civil apresentado ao
Curso de Engenharia Civil, da
Universidade Federal de Rondônia
ministrado pela Professora Eliane Conterato.
Porto Velho
2016
SUMÁRIO
1. OBJETIVO ................................................................................................................. 3
2. BASE TEÓRICA......................................................................................................... 3
3. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS .............................................................................. 4
4. PROCEDIMENT EXPERIMENTAL ........................................................................... 4
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES .............................................................................. 4
6. CONCLUSÃO ............................................................................................................ 5
7. ANEXO ...................................................................................................................... 5
8. WEBGRAFIA ............................................................................................................. 6
1. OBJETIVO
Usando um orifício de parede delgada e um bocal, obter experimentalmente
o Coeficiente de Descarga e Vazões. Comparar os valores obtidos com aqueles previstos em teoria.
2. BASE TEÓRICA
Ao estudar o comportamento dos fluidos é importante nos atentar para os momentos em que o fluido passa de um reservatório ou tubo para um meio externo. Essa passagem se dá, na maioria dos casos, por aberturas que podem ser orifícios ou bocais. O estudo das velocidades e das vazões do jato nos permite entender as propriedades relacionadas ao deslocamento dos fluidos.
A Bancada para Experimentos de Jatos Livres é um equipamento que oferece a possibilidade de muitas opções de experimentos, quando associada aos diversos bicos para os bocais. Estudo de Escoamento em Bocais, um ramo da hidráulica, é um tipo de escoamento de líquidos através de aberturas com formas distintas. Em sua formulação, são utilizadas equações básicas da hidráulica. O escoamento da água em bocais é comum em situações cotidianas de engenheiros, como por exemplo, em tanques industriais e dimensionamento de sistemas de irrigação.
Experimentos de possível realização através da Bancada de jatos livres: determinação de coeficientes de velocidade, contração e descarga; estudo da relação entre a pressão estática, o potencial e a vazão do fluido com diversos tipos de orifícios e bocais; estudo da trajetória dos jatos livres; e análise do esvaziamento de reservatório sob carga variável.
A velocidade do escoamento pode ser calculada pela fórmula:
Derivada da Fórmula de Bernoulli [pic 4][pic 5][pic 6]
Sendo a diferença entre a altura do nível do fluido até o orifício de saída.[pic 7]
A vazão é obtida através de duas fórmulas:
(equação 1)[pic 8]
(equação 2) [pic 9]
Sendo que,
= volume do fluido[pic 10]
= tempo de queda[pic 11]
= área do bocal[pic 12]
Para se encontrar o Coeficiente de Descarga é preciso encontrar a vazão real, dada pela média das vazões calculadas pela equação 1 e a vazão teórica calculada pela equação 2 . [pic 13][pic 14]
[pic 15]
3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
- Bancada HD 87 Conjunto de Descargas livres composta por:
- Reservatório elevado onde água é acumulada com ponto na parede lateral para engate de diferentes orifícios;
- Diferentes tipos de orifícios e bocais;
- Tanque inferior de área para acúmulo da água que passa pelo orifício;
- Bomba centrífuga que realimenta o circuito hidráulico
- Cuba de medição de vidro em vaso comunicante com o reservatório inferior tendo régua linimétrica para medir variação de altura.
- Registro
- Cronômetro
- Béquer
- Água
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
1. Instalar o primeiro bocal (16mm). Acionar a bomba d’água do equipamento e a abertura do registro de entrada.
2. Ajustar o nível da água do reservatório onde está instalado o orifício, registrando o nível estabilizado na tabela (notar que a leitura deve ser feita na parte inferior da linha do nível d’água).
3. Estabilizado o escoamento, medir a altura da água.
4. Medir o intervalo de tempo em que a água causa uma determinada diferença de nível na cuba de medição.
5. Anotar o volume de água coletada no béquer.
6. Substituir o bocal por outros de diferentes diâmetros (10mm e 6mm) e repetir os passos de 2 a 5.
7. Calcular as velocidades, vazões reais, vazões teóricas e Coeficiente de Descarga.
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Ø (mm) | V1 (ml) | T1 (s) | V2(ml) | T2 (s) | V3 (ml) | T3 (s) |
16 | 650 | 1,79 | 350 | 1,11 | 400 | 1,05 |
10 | 430 | 3,40 | 500 | 4,02 | 410 | 3,18 |
6 | 210 | 6,05 | 175 | 5,46 | 220 | 7,33 |
Q1 (m³/s) | Q2(m³/s) | Q3(m³/s) | QM (m³/s) | H(mm) | V(ml) | QT (m³/s) | CD |
3,63.[pic 16] | 3,15.[pic 17] | 3,81.[pic 18] | 3,37.[pic 19] | 203 | 466,66 | 3,99.[pic 20] | 0,84 |
1,26.[pic 21] | 1,24.[pic 22] | 1,29.[pic 23] | 1,26.[pic 24] | 197 | 446,66 | 1,51.[pic 25] | 0,83 |
3,47.[pic 26] | 3,21.[pic 27] | 3,00.[pic 28] | 3,23.[pic 29] | 185 | 201,66 | 5,4.[pic 30] | 0,60 |
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