A Prática de Pressão Estática Pressão Dinâmica e Pressão Total

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

CAMPUS DE ITABIRA

Prática de Pressão Estática, Pressão Dinâmica e Pressão Total

Laboratório de Mecânica dos Fluidos - T01

 

Isaque de Souza Berbert Tomaz- 2017002238

Matheus Pires da Luz Chieppe - 2017001320

Rafael Rodrigues Lopes - 2017018185

Rafael Thomaz de C. Rodrigues - 2017003413

Tiago Vieira de Oliveira - 2017018603

Professor:

Dr. Fábio Santos Nascimento

ITABIRA

2019

   SUMÁRIO

1.INTRODUÇÃO……………………………………………………………………………….3

2.OBJETIVOS…………………………………………………………………………………..5

3.MATERIAIS E MÉTODOS………………………………………………………………….5

3.1 Materiais………………………………………………………………………….....5

3.2 Métodos……………………………………………………………………………..6

4.DISCUSSÃO E RESULTADOS……………………………………………………………...7

5.CONCLUSÃO………………………………………………………………………………...7

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………………………………………...….....8

1. INTRODUÇÃO

        O tubo de Pitot é um equipamento muito utilizado em análises aerodinâmicas, tendo como um dos principais objetivos analisar a velocidade em certo ponto, sendo que este último, pode ser representado graficamente por uma geometria convexa, tendo assim, velocidade igual a zero em ambas das extremidades, e a sua velocidade pode ser calculada pela seguinte fórmula:

        [pic 2]

Em que:

: Pressão total[pic 3]

: Pressão estática[pic 4]

Outra função do tubo de Pitot é a análise das pressões estática, dinâmica, e por fim, a pressão total. Em relação a pressão estática (também conhecida com piezométrica), ela é a pressão exercida em um fluido quando o mesmo está em repouso,no caso da pressão dinâmica, ela se refere a pressão quando há um escoamento em contato com o equipamento, e a pressão total é a dada pela soma das pressões dinâmica e estática.

[pic 5]

        [pic 6]

        [pic 7]

Em que:

V: Velocidade do fluido

: Densidade do fluido[pic 8]

h: Carga de pressão estática

: Peso específico[pic 9]

Apesar da vasta utilização do tubo de Pitot, ele possui alguns aspectos negativos, como é o caso que White (2011) expõe, sendo que sua principal desvantagem é que ele precisa estar localizado na direção do escoamento, e em alguns casos essa direção é desconhecida.

Em relação às propriedades dos fluidos, a viscosidade é uma das que mais influencia o escoamento, sendo essa propriedade a resistência do mesmo ao escoamento. O fluido utilizado, que no caso foi o ar, possui baixa viscosidade, influenciando pouco no resultado obtido

Existem dois números adimensionais muito importante na análise de um escoamento, sendo eles o número de Mach e o número de Reynolds. O primeiro se refere a uma relação entre a velocidade o fluido dividida pela velocidade do som, e o seu estudo é importante principalmente em aeronaves, pois essa variável adimensional possui relação com o ângulo de bico do avião, e caso o número de Mach se aproxime de um, esse componente do avião precisa de um estudo maior para possuir alta resistência ao calor e alta resistência mecânica. Já o segundo, é uma variável que leva em conta a viscosidade do fluido, e dependendo do valor obtido, vai determinar se o escoamento é laminar ou turbulento.

2. OBJETIVOS

O experimento tem como objetivo demonstrar a diferença  entre as pressões: Estática, Dinâmica e total. E como pode ser relacionada a pressão e a velocidade, o estudo de como ocorre a variação da velocidade no perfil também deve ser estudado nessa prática.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

        Para esse experimento, foi realizado o experimento com uma determinada potência do ventilador do aparato, medindo em diversos pontos no interior do espaço de escoamento, para encontrar diferentes velocidades e avaliar os efeitos do escoamento e do fluido.

3.1 Materiais

Para efetuar esta prática foi necessário a utilização do Túnel de Vento C15-10 com Banco de Manômetro Inclinado C15-11 da Armfield, no qual pode ser visto na Figura 2:

Figura 2- Aparelho de Pressão Hidrostática F1-12.

[pic 10]

Fonte: Armfield®, 2019.

3.2 Métodos

O experimento se inicia ao estipular uma potência para o aparato científico, fazendo com que o ventilador dentro do túnel alcance 30% de seu máximo, obtemos um escoamento dentro do tubo de 4m/s. Assim que o passo anterior foi completo, as medidas da velocidade iniciaram-se, a partir do centro, foram coletadas diferentes velocidades do ar escoando dentro do túnel, medida esta é feita a partir de uma coluna de água que é levantada por equilíbrio de forças, o que será usado para calcular a velocidade do fluido.