ANÁLISE DA PERDA DE CARGA NO ESCOAMENTO DE ÁGUA EM RESERVATÓRIO CILÍNDRICO POR REDUÇÃO BRUSCA DE SECÇÃO TRANSVERSAL

[pic 1] 

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ CAMPUS TOLEDO

 

CENTRO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIAS EXATAS – CECE CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA

 

FENÔMENOS DE TRANSPORTE I

Prof.º Dr.º Marcos Flávio Pinto Moreira

 

 

RELATÓRIO

ANÁLISE DA PERDA DE CARGA NO ESCOAMENTO DE

ÁGUA EM RESERVATÓRIO CILÍNDRICO POR REDUÇÃO BRUSCA DE SECÇÃO TRANSVERSAL

 

 

AMANDA RAISSA HINTERHOLZ

LUAN MATEUS PAZ MINUEZA

MARCELO RICARDO BLAUTH

RHUAN GUSTAVO VIEIRA DE SOUSA  

SANDY HÉLLEN BORGES VENDRAMINI

 

 

TOLEDO

2018

1         MATERIAIS E MÉTODOS

1.1         MATERIAIS

Para a realização da prática, foram utilizados um tubo de PVC de 1,20 m de comprimento e diâmetro nominal de 150 mm munido de tampo; um tubo de acrílico com diâmetro de 10,0 mm e comprimento de 50,0 mm; lanterna para observação da variação do nível; balde de 20 L para coleta do fluido; cronômetro de precisão 10-2 s para medição do tempo de escoamento; furadeira com broca (8,00 mm) e lixa de parede Ref. 326 U nº 320.

1.2         MÉTODOS

1.2.1 Confecção do Tanque

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A		B [pic 3]		C [pic 4]

Inicialmente, demarcou-se no tubo de PVC linhas com intervalos de 5,00 cm para o acompanhamento do escoamento do fluido. Com o auxílio de uma broca de aproximadamente 8,00 mm e uma furadeira, realizou-se um furo no centro do tampo e lixou-se a região até atingir um diâmetro de 10 mm, bem como para reduzir imperfeições. Acoplou-se o tubo de acrílico ao tampo utilizando-se massa adesiva e cola quente. As Figuras 1.1, abaixo, e A1, no Apêndice A, mostram as etapas de confecção do tanque:  [pic 5]

Figura 1.1 – Etapas de confecção do tanque: furo do tampo para escoamento do fluido (A); colagem do tubo de saída ao tampo (B); estrutura final (C).

         

1.2.2 Experimento

Completou-se o tanque com água até a marcação de 1,00 m e deixou-se escoar. Verificou-se o tempo de escoamento, tomando pontos a cada 5,00 cm para análise da curva nível versus tempo. O experimento foi realizado em triplicata, com e sem o tubo de acrílico acoplado para posterior estudo da influência na perda de energia do fluido durante o escoamento. Este procedimento foi também realizado, nas mesmas condições descritas, para os níveis iniciais de 0,70 e 0,40 m a fim de análise e comparação dos resultados. A Figura 1.2 mostra um detalhamento do tanque com e sem o tubo de saída:

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Figura 1.2 – Detalhamento das saídas do tanque: sem tubo de saída (à esquerda) e com tubo de saída (à direita).

A Figura 1.3 mostra a água escoando pelo tanque com o tubo de saída:

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Figura 1.3 – Escoamento da água em tanque com tubo de saída.

         

2         RESULTADOS E DISCUSSÕES

2.1         COMPARAÇÃO DAS TRÉPLICAS

A partir do experimento realizado foram obtidos os dados apresentados nas Tabelas B1 à B3 do Apêndice B e Tabelas C1 à C3 do Apêndice C, nas quais constam os valores do nível e do tempo de escoamento referentes aos procedimentos com e sem tubo de saída, para os níveis iniciais de 1,00, 0,70 e 0,40 m, todos realizados em triplicata.  

Nas Tabelas 2.1.1, 2.1.2 e 2.1.3, apresentadas a seguir, constam as médias do tempo de escoamento juntamente com seu desvio padrão, e os valores das alturas com seu erro associado para os três níveis iniciais.

Tabela 2.1.1: Dados experimentais dos experimentos com e sem tubo de saída para a altura de 1,00 m

Nível (±0,025 m)	𝒕̅ ± σt (s)
Sem tubo de saída	Com tubo de saída
1,000	0,00 ± 0,025	0,00 ± 0,025
0,950	3,12 ± 0,13	2,47 ± 0,11
0,900	6,75 ± 0,33	5,33 ± 0,12
0,850	10,3 ± 0,29	7,96 ± 0,29
0,800	14,14 ± 0,12	11,00 ± 0,27
0,750	17,82 ± 0,14	14,30 ± 0,32
0,700	21,78 ± 0,21	17,48 ± 0,02
0,650	25,65 ± 0,34	20,70 ± 0,15
0,600	29,97 ± 0,13	24,17 ± 0,22
0,550	34,15 ± 0,23	27,63 ± 0,23
0,500	38,76 ± 0,20	31,24 ± 0,11
0,450	43,77 ± 0,33	34,31 ± 1,67
0,400	48,89 ± 0,27	37,33 ± 2,15
0,350	53,36 ± 0,33	41,64 ± 2,29
0,300	59,57 ± 0,27	47,49 ± 4,20
0,250	65,23 ± 0,08	52,55 ± 4,76
0,200	72,67 ± 0,10	57,67 ± 5,44
0,150	80,51 ± 0,52	63,63 ± 6,21
0,100	88,45 ± 0,67	70,60 ± 2,09

Tabela 2.1.2: Dados experimentais dos experimentos com e sem tubo de saída para a altura de 0,70 m