LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOS

FACULDADE BRASILEIRA - MULTIVIX

DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOS

CURSO: ENGENHARIA CIVIL

PROFESSORA:

EXPERIMENTAÇÃO TÁTIL-VISUAL

Componentes:

Izak Rodrigues Santos

Renata Bertoldi Azevedo

VITÓRIA

MAR/2017

1. INTRODUÇÃO

Para realizar todo e qualquer tipo de projeto ou obra civil, é necessário saber qual tipo de solo que se apresenta na determinada região. O fato do solo ser um material heterogêneo, isto é, nenhum processo de controle ocorre durante a sua formação, mostra que os solos são materiais pontualmente diferentes, devendo assim passar por ensaios que o definam, sejam estes ensaios in situ ou em laboratórios. Diante disso, o presente relatório realizado no laboratório de mecânica dos solos, estimou mostrar como os materiais se comportaram perante os testes que foram submetidos, neste caso, os testes foram via táctil-visual, para classificação do mesmo. Foram utilizadas 2 amostras diferentes de tipos de solo.

        

2. MATERIAIS

- Prato de relógio.

- Proveta.

- Espátula.

- Cumbuca.

- Solo 1.

- Solo 2.

Na execução da experiência, utilizamos somente a parte inferior da bancada esquematizada pela figura, onde o nível de água do reservatório de distribuição deve ser mantido constante, isto mesmo quando controlarmos a vazão pela torneira.  Com o nível do reservatório de distribuição constante, ao abrirmos ou fecharmos a torneira, iremos variar a velocidade média do escoamento.  Através do tubo e da válvula, lançaremos permanganato de potássio no tubo de vidro, onde visualizaremos os tipos de escoamentos incompressíveis.

• Estabelecer o escoamento no duto, abrindo a válvula reguladora, estabelecer o escoamento de tinta pelo capilar. Regular a vazão até conseguir visualizar como um filete de tinta estável no centro do tubo de vidro;
• Efetuar a leitura da graduação da proveta e o tempo no cronômetro;
• Aumentar a vazão até que o escoamento seja visualizado como se todo o filete de tinta ocupasse desordenadamente o interior do tubo.  
• Ao abrir um pouco a torneira, analisar através do tubo transparente, que o permanganato de potássio irá formar um filete continuo, que caracteriza o escoamento laminar. Ao continuar abrindo a torneira, o filete começará a ondular caracterizando o escoamento de transição. Quando a perturbação se tornar mais intensa, teremos o escoamento turbulento.

3.      ANÁLISE DOS RESULTADOS

Puderam ser calculadas as vazões volumétricas de cada amostra, a vazão volumétrica para cada triplicata e posteriormente a vazão volumétrica média da água, a velocidade média do escoamento do fluido. Para tal, fizemos o uso das equações mostradas abaixo:

• Para o cálculo de Vazão (Q), como possuímos o volume e o tempo gasto para obtermos tal volume, utilizamos a seguinte fórmula:

[pic 1]

• Para cálculo de área nos foi informado que o diâmetro do tubo era de 32mm, dito isso utilizamos a área ([pic 2][pic 3]), e a vazão obtida de cada um dos 3 escoamentos, para verificarmos a velocidade de cada tipo de escoamento, com a fórmula tradicional de Vazão (Q):

[pic 4]

Q = Vazão (m³/s)

V = Velocidade (m/s)

A = Área (m²)

• Feito isso, definimos qual o tipo de escoamento seria, de acordo com o seu número de Reynolds, utilizando a fórmula de Reynolds:

[pic 5]

Re ≤ 2.100 → Escoamento laminar

2.100 ˂ Re ˂ 3.500 → Escoamento de transição ou intermediário

Re ≥ 3.500 → Escoamento turbulento

D = diâmetro do tubo

V= Velocidade

[pic 6][pic 7]Viscosidade da água em 25ºC.

3.1 COMPORTAMENTO DO LÍQUIDO.

• Líquido 1:

Com o cronômetro marcamos 20 segundos para todas as amostras recolhidas, então utilizaremos o mesmo tempo para todos os cálculos, o volume, entretanto, variou de acordo com a velocidade do escoamento. Primeiro encontramos a vazão:

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

A área encontrada foi de [pic 11][pic 12]m², portanto:

[pic 13]

[pic 14]        
[pic 15]

Feito isso, calculamos o número de Reynolds:

[pic 16]

[pic 17]

[pic 18]

Regime Laminar.

• Líquido 2:

• Cálculo da Vazão:

[pic 19]

[pic 20]

• Cálculo da velocidade:

[pic 21]

[pic 22]
[pic 23]

• Cálculo do Número de Reynolds:

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

Regime Laminar.

Líquido 3:

• Cálculo da Vazão:

[pic 27]

[pic 28]

• Cálculo da velocidade:

[pic 29]

[pic 30]
[pic 31]

• Cálculo do Número de Reynolds:

[pic 32]

[pic 33]

[pic 34]

Regime Laminar.

3.2 TABELA

Volume escoado (ml)	Tempo de escoamento (s)	Vazão (m³/s)	Velocidade V = Q/s (m²/s)	Reynolds (Re = VD/[pic 35][pic 36]	Regime de escoamento
[pic 37]	[pic 38]	[pic 39]	[pic 40]	[pic 41]	Regime Laminar
[pic 42]	[pic 43]	[pic 44]	[pic 45]	[pic 46]	Regime Laminar
[pic 47]	[pic 48]	[pic 49]	[pic 50]	[pic 51]	Regime Laminar

4.      CONCLUSÃO

A partir dos resultados obtidos pode-se perceber e analisar por meio de uma canícula um filete de substância corante que foi injetada na corrente de água no tubo, o que propicia visualizar-se o comportamento do fluído ao longo do escoamento através do comportamento deste filete colorido. Quando o filete escoa retilineamente pela tubulação, sem ocorrer sua mistura com a água, o escoamento é dito laminar. No caso de mistura rápida com a água, resultando na diluição do filete, o escoamento demonstra atingir o regime turbulento.

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