Módulo didático de um sistema hidráulico de elevação

Módulo didático de um sistema hidráulico de elevação

Introdução

        O ensaio foi realizado para demonstrar aspectos teóricos e práticos que envolvem a análise do escoamento de fluídos incompressíveis em condutos forçados e uniformes, sendo possível visualizar experimentos como regimes laminar e turbulento. Contudo, essa abordagem visa mostrar alguns aspectos sobre perda de carga em condutos forçados, pressão, vazão, volume mais especificamente do tipo de escoamento e sua relação diretamente proporcional com a perda de carga.

        Segundo QUINTELA (1981), entende-se por conduto forçado aquele no qual o fluido escoa à plena seção e sobre pressão. Muitas vezes os condutos de seção circular são chamados de tubos ou tubulações. Um conduto é dito uniforme quando a sua seção transversal não varia com o seu comprimento.

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[pic 1]	Tanque
Próprio para armazenar, guardar e conservar água.

 

[pic 2]	Conexão união
Conexão que permite a execução de juntas soldáveis desmontáveis. É a única conexão que permite a manutenção da rede estando as extremidades fixas. Ideal para acoplamento à dispositivos que necessitam de manutenção após a instalação junto ao sistema de água fria, como: motores, bombas hidráulicas, bebedouros, entre outras necessidades.

[pic 3]	Bomba 2 “(P = ½, RPM = 3500)”
As bombas permitem o bombeamento de líquidos, recalque. O líquido recebe o seu impulso por simples contato com o rotor..

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[pic 4]	Tubo pitot
Tubo de Pitot Dispositivo utilizado para medição de vazão através da velocidade detectada em um determinado ponto da tubulação. Depende da localização do ponto de impacto.

[pic 5]	Válvula esfera
Válvula esfera possui esse nome devido seu obturador ser em forma esférica vazada onde o fluido passa quando está totalmente aberta e alinhada à tubulação. Quando fechada, seu furo fica perpendicular ao sentido do fluxo, bloqueando a passagem.

[pic 6]	Piezômetro
O piezômetro mede a altura piezométrica.

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[pic 7]	Condutos, Parte CLP (Tubulação)
Condutos, Parte CLP (Tubulação).

[pic 8]	Caldeira
Caldeiras servem para gerar vapor pelo aquecimento da água. Este vapor é importante para vários processos industriais e na geração de energia elétrica.

[pic 9]	Bomba 1 “(P= ½ CV, RPM- 3500)”
As bombas permitem o bombeamento de líquidos, recalque. O líquido recebe o seu impulso por simples contato com o rotor..
[pic 10]	Hidrômetro
O hidrômetro é um aparelho de medição que serve para registrar, continuamente, o volume de água consumido.

Fundamentação teórica

        A hidrodinâmica é a parte da hidráulica que estuda os líquidos em movimento. Nesses estudos são analisadas as leis teóricas da mecânica, aplicadas ao escoamento dos fluídos.

        Dentre alguns conceitos, podemos citar o de viscosidade, que é a propriedade que indica a dificuldade de um fluído escoar. Teoricamente, seria uma relação de proporcionalidade entre tensão de cisalhamento do fluído nas paredes do conduto onde há o escoamento e as variações de velocidade do fluído dentro do conduto.

        Outro conceito físico relativo à hidrodinâmica é o de peso específico, que relaciona a força peso e o volume do fluído; isto é, é a razão entre a massa do fluído medida em uma unidade de volume desse fluído, multiplicado pela aceleração da gravidade (massa . gravidade = foça peso).

        Mais conceitos da mecânica também estão envolvidos no escoamento dos fluídos, como velocidade e pressão. Todos esses conceitos são entrelaçados em equações que servem de modelo matemático para a análise dos fenômenos no deslocamento dos fluídos.

        Com base no que foi dito até então, vemos que há energias mecânicas associadas ao escoamento de um fluído. São elas:

• Energia potencial: estado de energia do sistema devido à posição no campo de gravidade em relação ao um plano horizontal de referência; medida pelo potencial de realização de trabalho de um sistema. Está diretamente ligada às medidas lineares verticais (altura, cotas altimétricas de um terreno, etc.).

• Energia cinética: estado de energia determinado pelo movimento do fluído, ligada à velocidade.

• Energia de pressão: corresponde ao trabalho potencial das forças de pressão que atuam no escoamento do fluído.

        A equação de Bernoulli expressa a relação dessas três energias no movimento de um fluído:

[pic 11]

Onde:

P = pressão.

γ = peso específico.

v = velocidade do fluído.

g = aceleração da gravidade.

z = cota em relação a um plano horizontal de referência.

        Considerando uma situação em que o fluído que escoa não seja ideal (ou seja, que sofra as ações do atrito), temos que considerar, também, a questão da perda de carga (ΔH), que é a diferença entre a carga na entrada do conduto e a carta na saída do conduto. Perda de carga “é um termo genérico designativo do consumo de energia desprendido por um fluido para vencer as resistências do escoamento”.^[1]