A PERDA DE CARGA CONTÍNUA

PERDA DE CARGA CONTÍNUA

O presente relatório refere-se às experiências desenvolvidas no Laboratório de Hidráulica relacionada à perda de carga contínua (∆H’) em tubulações, que é ocasionada pela resistência oferecida ao escoamento do fluido ao longo da tubulação. Tem-se como objetivo analisar as perdas de carga em três tubos horizontais, sob pressão, com materiais distintos e a partir dos dados obtidos calcular o fator de atrito f e determinar o coeficiente de rugosidade C para cada material utilizando a equação Darcy-Weisbach (equação Universal) e a de Hazen-Willians, além de comparar os valores do experimento com o teórico.

Foram utilizados no experimento em questão: um manômetro diferencial, uma trena, um cronômetro, bancada hidráulica HD98 - tubulação de PVC, tubulação de PVC com perda induzida e uma tubulação de cobre. O procedimento é iniciado quando a máquina é ligada e o escoamento estabilizado após alguns minutos. Para cada tubulação são analisadas suas características geométricas, como o diâmetro e o comprimento do trecho, que estão descritas na tabela 1. Faz-se uma vazão constante, escolhida aleatoriamente, para serem realizadas as medições de pressão através do manômetro diferencial em dois pontos distintos da tubulação, onde apenas o registro do conduto em estudo está ligado. As leituras realizadas pelos manômetros estão dispostas na tabela 2. Posteriormente, foi fechada a válvula de descarga de água e calculado o tempo em que o reservatório de vazão revertia esse volume, sendo feita em triplicata essa aferição, tanto para o primeiro, quanto para o segundo escoamento, os dados obtidos através das observações estão apresentados na tabela 3. Com isso obtivemos o volume de água (descontando o volume morto do recipiente) e o tempo médio para atingi-lo, dados necessários para calcular a vazão. Essa mesma metodologia foi efetuada para a segunda vazão aleatória, controlada pela bomba e os dados da pressão estão contidos na tabela 4.

        Com os resultados obtidos em laboratório e fundamentado nas teorias da Hidrodinâmica citadas anteriormente, foi observado que os dados adquiridos das perdas de carga tiveram erros em relação às aferições das pressões. Nos cálculos mostrados nos anexos, a maior perda de carga foi atribuída à tubulação de PVC de menor valor de vazão. Sabe-se que tubos com paredes lisas permitem um escoamento com menor turbulência, o que reduz o atrito, diminuindo a perda de carga, além da maior perda de carga ser localizada em vazões maiores. Comparando o fator de atrito calculado pelos dados e os da literatura, também houveram algumas discrepâncias, ocorrido por erros de operação e imprecisões. Os coeficientes de rugosidade também apresentaram falhas, sendo ocasionadas pelos mesmos motivos já citados acima. Portanto, esses valores experimentais podem divergir com os valores da literatura, tanto por falha do operador quanto a imprecisão do método.