Determinação Experimental do Índice Politrópico e Eficiências em um Processo de Compressão

[pic 1]   IEM – Instituto de Engenharia Mecânica

Universidade Federal de Itajubá

Relatório de EME-503

Laboratório 3 – Determinação Experimental do Índice Politrópico e Eficiências em um Processo de Compressão

ITAJUBÁ

2013

Sumário

1) Introdução....................................................................................Pág.3

2) Objetivo.......................................................................................Pág.3

3) Procedimento Experimental.........................................................Pág.3

4) Análise dos Resultados e Discussão..............................................Pág.5

5) Conclusão.....................................................................................Pág.7

6) Referências Bibliográficas.............................................................Pág.8

        1) Introdução

        Uma transformação politrópica consiste em uma transformação termodinâmica na qual a pressão e o volume do gás se relacionam intimamente por meio de uma equação de igualdade:

pVn=constante

p1V1n=p2V2n

        Um compressor de ar é uma máquina que, como o próprio nome indica, comprime um gás. A energia utilizada na alimentação da máquina é convertida em movimentos mecânicos, que são responsáveis pelo trabalho sobre o gás.

        

        2) Objetivo

        Calcular os valores médios do índice da politrópica e das eficiências do processo de compressão, que ocorre no compressor de dois estágios do laboratório de máquinas térmicas, para ar atmosférico em ambos os estágios, através de medidas de pressão e temperatura.

        3) Procedimento Experimental

        A figura 1 ilustra o ensaio de maneira esquemática:

        [pic 2]

Fig.1 - Esquema do ensaio

        A Fig.1 representa um compressor de dois estágios. No experimento, primeiramente foi ligado o compressor e selecionada uma determinada pressão para ser utilizada, em seguida foi aberta a válvula de saída de ar do compressor. O ar seguiu passando pelo estágio 1 e pelo estágio 2, respectivamente, para que em seguida seguisse para o reservatório. Com isso foram feitas as leituras de temperatura (T1, T2, T3 e T4) e pressão (P1, P2, P3 e P4) na entrada e saída de cada um dos estágios, conforme representado na Fig.1, além dos dados de ΔHágua, ΔHHg e Welet.

        O experimento foi repetido seis vezes, a cada repetição a pressão no compressor sofreu uma variação.

        A Tabela 1 apresenta os valores apresenta os valores das colunas de mercúrio, de água e de potência elétrica:

Leitura	ΔHágua	ΔHHg	Welet
	mmH2O	mmHg	kW
1	37	696,0	5,9
2	37	696,0	5,65
3	37	696,0	5,50
4	37	696,0	5,20
5	37	696,0	5,00
6	37	696,0	4,65

Tabela 1 – Valores das colunas de Hg, H2O e de potência elétrica

        Na Tabela 2 estão os dados obtidos por meio do monitoramento do experimento:

		1o Estágio	2o Estágio
Leitura	Ptanque	P1	P2	T1=Tamb	T2	P3=P2	P4	T3	T4
	kgf/cm2	kgf/cm2	kgf/cm2	(oC)	(oC)	kgf/cm2	kgf/cm2	(oC)	(oC)
1	8,0	-o-	1,6	20,8	108	1,6	8,6	75	110
2	7,0	-o-	1,65	20,8	120	1,65	7,3	83	118
3	6,0	-o-	1,7	20,8	125	1,7	6,2	84	120
4	5,0	-o-	1,6	20,8	125	1,6	5,1	84	117
5	4,0	-o-	1,6	20,8	125	1,6	4,1	85	115
6	3,0	-o-	1,5	20,8	125	1,5	3,4	86	105

Tabela 2 - Dados obtidos por meio do monitoramento do experimento

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