A VAZÃO VOLUMÉTRICA

UNIP - UNIVERSIDADE PAULISTA Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas Engenharia Mecânica Laboratório de Mecânica dos Fluidos
[pic 1]

VAZÃO VOLUMÉTRICA

Curso:  Engenharia Mecânica

Matéria: Mecânica dos fluidos

Professor: Abdoral

Aluno: Arthur       RA: C87327-6     Turma: EM5P28

São José do rio Preto

05/2018

INTRODUÇÃO

      As pesquisas desse relatório trará em pauta os estudos sobre vazão volumétrica, senda ela uma das variáveis mais importantes nas industrias. É definida como senda a quantidade de volume que escoa através de certa secção em um intervalo de tempo considerado, ou seja, é a relação entre o volume e o tempo, sendo assim a vazão representa o escoamento de um volume.

      Unidades volumétricas mais comuns são:

M^3/s ; m^3/h ; L/h ; L/min.

     A fórmula utilizada para o cálculo da vazão nesta experiência é representada através da equação mais simples, sendo ela:

Qv = v/t

Onde:

V = volume

T = intervalo de tempo

     A importância da medição da vazão está sempre presente em nosso dia a dia. Por exemplo: o hidrômetro de uma residência, o marcador de uma bomba de combustível nos veículos, etc.

     Na História, houve grandes nomes que marcaram com suas contribuições. Em 1502 Leonardo da Vinci observou que a quantidade de água por unidade de tempo que escoava em um rio era a mesma em qualquer parte, independente da largura, profundidade, inclinação e outros. Mas o desenvolvimento de dispositivos práticos só foi possível com o surgimento da era industrial e o trabalho de cientistas como Bernoulli, Pitot e outros.

EQUAÇÕES PARA O CÁLCULO DE VAZÃO

[pic 2]      A equação de Bernoulli aplicada ao escomento ideal, entre os pontos 1 e 2 da figura, resulta na equação seguinte:

[pic 3]

      Onde o primeiro termo representa a energia cinética, o segundo a energia de pressão, proveniente do trabalho de escoamento, enquanto o terceiro termo representa a energia potencial. Idênticas parcelas existem do lado direito, para o ponto 2. Esta igualdade significa que a soma das três parcelas é uma constante ao longo de uma linha de corrente, não havendo perdas por atrito. Para o escoamento na posição horizontal, não há variação de energia potencial, sendo z1 = z2. Usando a equação da conservação da massa entre as seções 1 e 2, para o escoamento incompressível, tem-se que:

[pic 4]

      A vazão pode ser então obtida, multiplicando-se esta velocidade pela respectiva área, equação. A vazão no caso é uma vazão ideal, pois foi obtida através da equação de Bernoulli, para o escoamento ideal.

[pic 5]

OBJETIVO

      Nessa experiência será colocado em prática as equações para os estudos dos cálculos da vazão volumétrica, juntamente com o aprendizado da importância da medição para nosso cotidiano.

      O objetivo que terá em pauta, será descobrir através de medições e cálculos, utilizando materiais de aferição dimensionais, a vazão volumétrica dada por um orifício ao fundo de uma caixa cúbica repleta de água. Utilizando os dados da vazão na caixa, também deverá ser descoberto o tempo necessário para encher, com o mesmo flúido, um recipiente de volume 2m^3.

      Para isso alguns cálculos deverá ser utilizado para se obter o resultado correto da vazão.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

      Neste procedimento deverá ser feito os cálculos e medições para obter-se a vazão por um orifício ao fundo de uma caixa cúbica cheia de água, sendo descoberta tal vazão, irá ser calculado o tempo que ela leva pra encher um recipiente de 2m^3.

      Primeiro passo é utilizar uma trena e régua para medir as dimensões da caixa (lembrando que será desconsiderado qualquer dilatação térmica). Com as dimensões obtidas, será possível calcular a área da caixa, juntamente com o seu volume, o que é de extrema importância para a experiência.

      Agora contendo o volume da caixa em mãos, deverá enche-la com água até praticamente transbordar, se faz isso para ter-se a certeza de que será utilizado todo o volume da caixa, sendo o mesmo daquele calculado com as medições. Com a caixa cheia, será retirada a ventosa do fundo da caixa, dando assim passagem para o flúido escorrer através do orifício. Enquanto o flúido, no caso a água, escorre, deverá ser marcado o tempo em um cronômetro a fim de obter dados para o cálculo da vazão. Tal procedimento irá ser feito por pelo menos três vezes, para ter se o melhor resultado com dados precisos.