DETERMINAÇÃO DA VAZÃO EM FUNÇÃO DA MASSA E VOLUME

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS – PUC GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA                                                                  CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA[pic 1][pic 2]

Relatório de fenômenos de transporte experimental                                                   DETERMINAÇÃO DA VAZÃO EM FUNÇÃO DA MASSA E VOLUME

Professor: Felipe Correa                                                                                        Turma: A04

Alunos: Dhiéssica Cristina F. R. Esteves                                        Emerson Matheus T. L. Costa                                                            Laryssa Leite Barbalho                                                                      Marcos Aurélio M. dos Santos

Goiânia                                                                                                2017/1

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS – PUC GOIÁS                    ESCOLA DE ENGENHARIA                                                                               CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA

DETERMINAÇÃO DA VAZÃO EM FUNÇÃO DA MASSA E VOLUME

Relatório de pesquisa apresentado para a disciplina Fenômenos Experimental, na Pontifícia Universidade Católica de Goiás, como requisito para aprovação da matéria Fenômenos de Transporte Experimental sob orientação do Prof°. Felipe Correa.

Goiânia- GO                                                                                                              Abril/2017

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO        4

2. OBJETIVOS        5

3. MATERIAIS UTILIZADOS        5

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        5

5. RESULTADOS        7

5.1 CÁLCULO DE VAZÃO VOLUMÉTRICA        7

6. NÚMERO DE REYNOLDS        8

7. DISTRIBUIÇÃO DE VELOCIDADE EM UM DUTO        9

8. CONSIDERAÇÕES FINAIS        9

9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        10

1. INTRODUÇÃO

O método para medição de vazões parte do conceito de volume escoado por um tempo determinado. No seguinte experimento será medido a vazão pelo método direto, baseado no tempo gasto para que um fluxo de agua ocupe um recipiente de área conhecida, até certa coluna de água. (CASSIOLATO, C.; ORELLANA, E. 2010, p.2).

A medição de vazão de fluidos sempre esteve presente em nosso dia-a-dia. Por exemplo. O hidrômetro de uma residência, o marcador de uma bomba de combustível nos veículos, etc. (CASSIOLATO, C.; ORELLANA, E. 2010, p.2).

Na História, grandes nomes marcaram 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 pesquisadores como Bernoulli, Pitot e outros. (CASSIOLATO, C.;ORELLANA, E. 2010, p.2)

• A vazão volumétrica pode ser calculada a partir da seguinte equação:

[pic 3]

Onde Qv representa a vazão volumétrica (m3/s), vol é o volume expresso em m3 e t é o intervalo de tempo para se encher o reservatório.

2. OBJETIVOS

O objetivo deste experimento é medir a vazão da água em um sistema de condutos através do método direto.

3. MATERIAIS UTILIZADOS

• Recipiente hidráulico aferido;
•  Cronômetro;
• Tubulação hidráulica;
• Bombeamento de água elétrico;
• Tubo flexível para verter água no recipiente;
• Água;
• Registros do fluxo de água nas tubulações;
• Formulários de tabelas, gráficos e fórmulas (descritos logo abaixo):

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Inicialmente fora fechada as válvulas das demais tubulações, e então ligada a bomba d’água do equipamento. Logo após deixou a água escoar para dentro tanque calibrado onde iremos proceder a medição.

Para dar início as medições do tempo de descarga acionam-se a chave do registro de água juntamente com o cronômetro digital, após um intervalo de tempo fechou-se a chave instantaneamente com a pausa do cronômetro. Anotou-se o tempo e em seguida com o auxílio da régua milimétrica mediu-se a altura da coluna de água (h), anotou-se os valores obtidos. Este procedimento fora realizado 3 vezes em posições diferentes nas 3 operações e anotando os valores na tabela de dados. Segue o passo-a-passo do procedimento experimental:

• Fechar as válvulas das demais tubulações;
• Ligar a bomba do sistema hidráulico;
• Abrir a chave de registro da tubulação;
• Deixar a água escoar livremente;
• Fechar a chave jusante do tanque;
• Cronometrar e anotar o tempo para elevação da coluna de água;
• Determinar o volume de fluido inserido dentro do recipiente acrílico;
• Realizar esta execução 3 vezes;
• Determinar a vazão volumétrica pela fórmula: [pic 4]

Na Figura a seguir, mostra o sistema de tubos conectados a uma bomba que foi usado no experimento para determinação da vazão.

Figura 1:Tubo para determinação da coluna de água.[pic 5]

5. RESULTADOS

Tabela 1: dados obtidos no experimento.

Posição da válvula	Tempo (h)	Volume (m3)	Vazão (l/h)
1	0,004967	0,02	4026,6
2	0,004114	0,017	4132,23
3	0,004088	0,0172	4207,44

Medidas do recipiente:

• Altura: 0,585m; Base: 0,225m; Profundidade:  0,38m;
• Área do recipiente: 0,225⋅0,38 = 0,0855 m2. 
• Altura do volume de água morto no recipiente: 0,009m (esta já será   subtraído das alturas encontradas para as 3 diferentes colunas de água).

5.1 CÁLCULO DE VAZÃO VOLUMÉTRICA

Fórmulas para cálculo:

[pic 6]

1ª Posição:

Altura da coluna de água 1 = 0,236m        

[pic 7]

[pic 8]

2ª Posição:

Altura da coluna de água 2 = 0,199m

[pic 9]