O EXPERIMENTO DE JATOS LIVRES

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BRASÍLIA

FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS SOCIAIS APLICADAS – FATECS

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

HIDRÁULICA

DANILO NISHIMOTO (RA 21340360)

GABRIEL GUIMARÃES (RA 21408288)

GIULIA SOUZA (RA 21707096)

IVNA VASCONCELOS (RA 21383881)

MARINNA PEREIRA (RA 21466834)

EXPERIMENTO DE

JATOS LIVRES

Primeiro Relatório apresentado como Conceito de Avaliação em Hidráulica.

Professor: Davi Marwell.

BRASÍLIA, 2017

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        3

2.        REVISÃO BIBLIOGRÁFICA        4

3.        METODOLOGIA        7

4.        RESULTADOS        8

5.        CONCLUSÃO        15

6.        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        15

1. INTRODUÇÃO

Foi realizado no dia 21 de agosto de 2017 um experimento de jatos livres no laboratório localizado no bloco 11 do Centro Universitário de Brasília - UniCeub um experimento com o intuito de avaliar os diferentes comportamentos do jato livre quando submetidos a variações de carga (H) e de área do bocal cilíndrico (A0).

O experimento foi dividido em 3 etapas. A primeira parte consistiu em deixar o tanque em uma altura/ carga pré-definida de 900mm, abrir o bocal de 8mm de diâmetro, medir a distancia do jato quando a carga estivesse no valor médio entre 900mm e 750mm e o tempo de vazão que o reservatório leva para variar entre esses dois valores. O procedimento é repetido para os valores de carga 750mm-700mm, 700mm-650mm e 650mm-500mm. Após o termino da 1º etapa foi iniciado a 2º parte do experimento que consistiu em trocar o bocal de 8mm para o de 12mm de diâmetro e repetir os procedimentos de medição anteriores para os mesmos valores de carga (H). A 3º etapa foi a responsável por aferir os seguintes dados: distancia entre o centro geométrico do bocal para a linha de medição do jato livre e as dimensões do tanque, a fim de calcular o volume de fluido para as diferentes alturas.

1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

No estudo do comportamento dos fluidos e importante notar o fluxo de um reservatório ou tubo para o meio externo que ocorrem na maioria das vezes por meio de orifícios ou bocais que seriam o estudo de Escoamento em Bocais, um tipo de escoamento de líquidos através de aberturas com formas distintas.

Orifícios são perfurações (geralmente de forma geométrica conhecida) feitas abaixo da superfície livre do líquido em paredes de reservatórios, tanques, canais ou tubulações, com a finalidade de medição de vazão.

O escoamento da água em bocais ou orifícios é comum em paredes de reservatórios, pequenos tanques, canais ou canalizações como exemplos  práticos situações de tanques industriais e dimensionamento de sistemas de irrigação no ramo da engenharia e tem a função de medir e controlar a vazão. Um bocal favorece o escoamento graças a zona de formação de vácuo. Sendo assim, o escoamento se da contra pressão menor que a atmosférica colaborando com o aumento da vazão.

O seu perfeito equacionamento dos escoamentos é complexo, logo são levantadas constantes experimentais para corrigir resultados aproximados baseados em formulações básicas que seriam as equações básicas da hidráulica.

Através da Formula de Bernoulli e descrito o comportamento de um fluido que se move ao longo de um tubo ou conduto:

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Figura 1 - Exemplo de Área de Escoamento.

Encontrado a partir da fórmula de velocidade média:

V1 = V2

A1. Δs = A2. Δs

A1.v1.Δt = A2. v2.Δt

A1 .v1 = A2. v2

Através da Formula de Bernoulli é descrito o comportamento de um fluido que se move ao longo de um tubo ou conduto. Uma relação entre a pressão, a velocidade e a altura em pontos de uma linha corrente como apresentado:

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Equação de Bernoulli entre a superfície e a saída do orifício:

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Para o calculo da velocidade em um orifício com escoamento de um fluido ideal  (velocidade teórica com que o fluido deixa o orifício):

Vt = [pic 5]

E a vazão teórica:

Qt = A [pic 6]

A seguir no trabalho será evidenciada uma das possíveis utilizações  praticas dos dispositivos da Bancada de Jatos Livres, o estudo da trajetória dos jatos livres e o estudo da vazão do fluído.

1. METODOLOGIA

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1. EQUIPAMENTOS E APARELHAGEM

1. Bancada de Descarga Livre;
2. Régua milimétrica;
3. Cronômetro.

1. EXECUÇÃO DO ENSAIO

O experimento foi realizado em regime transitório de água, variando com o tempo de modo que se possibilite a obtenção de dados da alternância de descarga em relação ao volume de água contido no reservatório.