Relatorio Mec flu

FACULDADE SATC

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

EDUARDO COSTA

JOÃO VENDRAMINI

TIAGO DE NEZ

RODOLFO BEZ FONTANA

MECÂNICA DOS FLUIDOS

CRICIUMA, NOVEMBRO DE 2012.[pic 1]

MECÃNICA DOS FLUIDOS

Trabalho apresentando á disciplina de Mecânica dos Fluidos, da 5ª fase do curso de Engenharia Mecânica da Faculdade SATC.

Professor: Jorge Ricardo Rizatck

CRICIUMA, OUTUBRO DE 2011.

[pic 2]

SUMÁRIO

01 - Resumo-----------------------------------------------------------------------02 pg.

01 - RESUMO

Utilizando um ventilador industrial, foi gerada uma massa de ar, analisada no decorrer de um tubo de pitot, fazendo com que a pressão e a velocidade no seu interior variem permanecendo a vazão constante. Com uma bomba hidráulica e a utilização de uma tubulação com determinados acessórios foi realizado um experimento para apresentar a perda de carga do sistema.

02 – INTRODUÇÃO.

A perda de carga é a energia dissipada por um fluido através do atrito ao escoar em uma tubulação. Esse atrito é produzido com a variação da velocidade do fluido, seja em direção ou em valor absoluto, que é causada devido a diversos fatores como: a mudança na direção do fluxo, variação na dimensão do diâmetro dos tubos, entre outros.

As duas formas principais de atrito ocasionadas por escoamento de fluidos que provocam perdas de energia são: Fs, atrito pelicular e Ff, atrito de forma.

02.1 – ATRITO PELICULAR (Fs).

 O atrito pelicular Fs ocorre sempre que existe movimento relativo entre um fluido e a superfície sobre o qual escoa.

02.2 – Atrito de Forma (Ff).

 O atrito de forma Ff acontece principalmente devido a presença de acessórios e de curvas.

02.3 – Objetivo.

Este trabalho tem como objetivo relatar as aulas de mecânica dos fluidos juntamente com as aulas praticas de laboratório, valorizando o trabalho pratico que para muitos dos alunos será a primeira vez que se deparara com um problema pratico, tendo como auxilio o conhecimento teórico adquirido em sala de aula onde foram estudados os procedimentos e cálculos necessários para a realização do experimento.

O experimento tem a finalidade de medir a vazão de um ventilador centrífugo ao longo de um tubo através do Tubo de Venturi e do Tubo de Pitot, onde a partir das medidas provenientes destes métodos pode-se aplicar a equação de Bernoulli e quantificar velocidades e vazões para freqüências distintas. 

EXPERIMENTO PARA VAZÃO GERADA POR UM VENTILADOR CENTRÍFUGO

2.  MATERIAIS E MÉTODOS

2.1. Equipamento

• Motor elétrico;                                
• Inversor de frequência;
• Ventilador Centrífugo;
• Tubo PVC 75 mm;
• Tubo de Pitot e tubo de Venturi;

2.2. Materiais

Os materiais utilizados no procedimento contribuíram para um melhor resultado, sendo que o tubo de pitot tinha sua altura regulada com um paquímetro (0 – 150mm). Para avaliação da diferença de pressão no tubo de Venturi foi utilizado uma régua (30cm) e um paquímetro.

2.3. Procedimento Experimental

De acordo com o procedimento didático, foram estabelecida sete zonas de medições para tubo de pitot. Com auxilio de um paquímetro foi medido o diâmetro do tubo e calculado os intervalos no qual seria posicionado o tubo de pitot para medir a velocidades de vazão do fluido.  

Para iniciar o experimento, foi ajustado a altura do tubo de pitot na primeira zona do fluxo de massa e ajustado o inversor de frequência com 10Hz. Após estabilizar os parâmetros, foi registrada a diferença de pressão no tubo de Venturi, no qual o manômetro tinha como fluido manométrico água com corante para facilitar a visualização. Para o tubo de pitot foi verificado a medida final no micro manômetro, e após o experimento ser calculada a variação de altura. Com essa mesma faixa de frequência, foram realizadas outras medições para o tubo de pitot, sendo que essas posições foram divididas igualmente no interior do tubo de PVC, como já citadas anteriormente, as sete zonas de medições.

Esse mesmo procedimento foi repetido para as frequências de 20Hz e 30Hz, mantendo sempre as mesmas divisões no tubo de pitot e registrando os valores obtidos

Através do tubo de Pitot pode-se verificar o perfil de velocidade ao longo da seção do tubo liso. Primeiramente esta seção foi dividida em sete pontos ( figura 2) nos quais o tubo de Pitot foi posicionado através do auxílio de um paquímetro l, que por sua vez possuía seu zero na extremidade interna do tubo liso.

[pic 3]

[pic 4][pic 5]

Figura 2: Distribuição dos pontos de leitura na seção do tubo.

Foram efetuadas medições nos sete pontos indicados, sendo estas obtidas devido ao ar promover um deslocamento do fluido manométrico devido à tomada da pressão de estagnação do fluido, que, neste caso, esta ligada por mangueiras à tomada de pressão estática, ou seja, a diferença de altura nos permite obter diretamente a pressão dinâmica do fluido. Um exemplo deste tipo de medição é dado na figura 3.

No tubo de Pitot a vazão do fluido será calculada através da soma das vazões nos respectivos “anéis” imaginários delimitados no interior do tubo, que são mostrados abaixo com seus respectivos vetores velocidade.

3. Resultados e Análises.

1°potot

[pic 6]

2° Potot

[pic 7]

3° Potot

[pic 8][pic 9][pic 10]

[pic 11]

5.2 Resultados Obtidos

[pic 12]

Figura 1: Tubo de Venturi.

Para h=3.

ΔP = ρ.g.ΔH

ΔP = 1,47x9,81x3=43,39pa

FREQUENCIA 1 - 10Hz
Pontos	Altura h1 (m)	Altura h2  y = h1.sen11,3° (m)	Velocidade (m/s)
1	0,022	0,0043	8,3
2	0,027	0,0053	9,2
3	0,029	0,0057	9,6
4	0,030	0,0059	9,7
5	0,029	0,0057	9,6
6	0,027	0,0053	9,2
7	0,025	0,0049	8,9

FREQUENCIA 2 - 20Hz
Pontos	Altura h1 (m)	Altura h2 y = h1.sen11,3° (m)	Velocidade (m/s)
1	0,051	0,0100	12,6
2	0,063	0,0123	14,0
3	0,067	0,0131	14,5
4	0,068	0,0133	14,6
5	0,068	0,0133	14,6
6	0,062	0,0122	14,0
7	0,050	0,0098	12,5