RELATÓRIO DE ENSAIO: PERDA DE CARGA EM CONDUTOS FORÇADOS

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LUIS FELIPE MONTEIRO

MATHEUS SANTOS

RELATÓRIO DE ENSAIO: PERDA DE CARGA EM CONDUTOS FORÇADOS

ARACAJU

2017

Curso: bacharelado em engenharia civil

disciplina: HIDRAÚLICA

título do ensaio: PERDA DE CARGA EM CONDUTOS FORÇADOS

professor: tATIANA MÁXIMO ALMEIDA ALBUQUERQUE

técnico de laboratório: DENISSON

autores: luis felipe monteiro E matheus santos. 

ARACAJU

2017

Relatório de Ensaio em Laboratório apresentado ao Curso de Bacharelado em Engenharia Civil do IFS - Campus Aracaju, como requisito parcial à aprovação na disciplina de hidráulica, ministrada pela professora Tatiana Máximo Almeida Albuquerque.

ARACAJU

2017

Sumário

1 APRESENTAÇÃO        5

2 INTRODUÇÃO        6

3 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS        7

4 PROCEDIMENTOS EXECUTIVOS        8

5 RESULTADOS        9

6 ANÁLISE DOS RESULTADOS        14

7 CONCLUSÃO E CONSIDERAÇÕES FINAIS        15

BIBLIOGRAFIA        16

ANEXO I        17

ANEXO II        18

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1 APRESENTAÇÃO 

Este relatório apresenta os resultados do ensaio de perda de carga em condutos forçados, realizado no laboratório de hidráulica/hidrologia, localizado no Instituto Federal de Sergipe, campus Aracaju. O ensaio foi realizado para a determinação do fator de atrito e das rugosidades relativa e absoluta da tubulação.

2 INTRODUÇÃO

A Hidráulica deve oferecer os recursos técnicos necessários para análise, elaboração e execução de projetos ligados à infraestrutura urbana e predial, com especial destaque para o uso racional dos recursos hídricos e economia de energia.

Este relatório tratará dos escoamentos em condutos forçados, que são aqueles que se processam em tubulações com pressão diferente da atmosférica. O termo deriva do fato de termos tubulações com seção fechada.

Ao escoar por um conduto forçado, o fluido é submetido a variações de pressão, decorrentes de variação na elevação da tubulação, da velocidade de escoamento ou ainda do atrito do fluido com a face interna da parede do conduto. Por se tratar de uma tubulação, a variação na velocidade de escoamento está associada não só às diferentes áreas das seções transversais do tubo, como ocorre nas reduções e ampliações, mas também ao grau de aspereza e de regularidade de sua superfície interna. Em ambos os casos, essa variação na velocidade provoca uma perda de energia hidráulica

A perda de carga em uma instalação consiste na resistência oferecida ao escoamento de um fluido com uma certa viscosidade, pelas tubulações e acessórios (que tem rugosidade). Pode ser classificada em contínua, quando a perda ocorre em trechos da tubulação, e, localizada, que é aquela que ocorre nos acessórios das tubulações.

3 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

Os principais materiais e equipamentos utilizados foram:

• Trena;
• Paquímetro;
• Bancada de tomada de pressão (Anexo I);
• Reservatório;
• Água;
• Manômetro;
• Cronômetro;

4 PROCEDIMENTOS EXECUTIVOS

Para realizar o ensaio, o mesmo foi dividido em 4 etapas:

• Encontrar a vazão volumétrica;

Essa etapa consiste no procedimento de medir o tempo ao encher um reservatório de água de, aproximadamente, 20 litros advindo das tubulações analisadas. Repetindo esse procedimento 4 vezes, obteve-se o volume de água e o tempo decorrido.

• Obter o diâmetro das tubulações;

Ao utilizar um paquímetro, mediu-se os diâmetros externos de cada uma das 4 tubulações.

• Medir o comprimento entre as tomadas de pressão;

Nessa etapa utilizou-se uma trena para medir os comprimentos entre as tomadas de pressão.

• Encontrar as pressões;

Por fim, utilizou-se a bancada de tomada de pressão para medir as pressões em kg/cm² de cada ponto dos tubos, as quais depois foram transformadas em m.c.a.

5 RESULTADOS

Os dados encontrados no experimento, relacionados a volume e tempo, foram utilizados para o cálculo da vazão utilizando-se a seguinte fórmula:

Q = V/t

Onde:

Q – Vazão volumétrica;

V – Volume, em litros;

t – tempo, em segundos.

A partir disso, os resultados encontrados foram:

Tabela 1 - Vazão volumétrica

Medição	Volume (L)	Tempo (s)	Vazão (L/s)	Vazão média (L/s)
1	20	16,06	1,25	1,20
2	19	16,09	1,18
3	20	16,78	1,19
4	21,70	18,47	1,17

        

As medições dos diâmetros das tubulações foram:

Tabela 2 - Diâmetro das tubulações

Tubulação	Diâmetro (mm)
1	22,19
2	22,00
3	22,00
4	15,13

Com os valores encontrados para as pressões (P1 e P2), em Kgf/cm2, que foram transformados em m.c.a, foi possível calcular a perda de carga. Como é mostrado na Tabela 3: