Relatorio Mecanica dos Fluidos

Universidade Paulista UNIP

Engenharia de Produção Mecânica

Mecânica dos Fluidos Aplicada

LABORATÓRIO – ESTUDO DE PERDA DE CARGA LOCALIZADA

Prof. Dr. Roberto Luís Gomes da Cunha

Sorocaba

Setembro de 2015

Bruno Cardoso de Oliveira B5735A-0

Emileine dos Santos B57128-4

Evelyn Cristina de Oliveira Costa C66848-6

Marcelo Tadashi Saito B92842-5

Marilene Soares Silva B26CFG-5

Silton Vinícius J. Rodrigues B623JF-1

Mecânica dos Fluidos Aplicada

Laboratório – Estudo de Perda de Carga Localizada

Trabalho apresentado à Universidade Paulista UNIP, com referência à disciplina de mecânica dos fluidos aplicada, ministrada pelo Professor Doutor Roberto Luís Gomes da Cunha.

Sorocaba

Setembro de 2015

RESUMO

O trabalho a seguir, estuda as perdas de carga localizadas em uma determinada tubulação, ou seja além dos fatores já estudados e que são considerados importantes, como o tipo de fluido, as características da tubulação, a velocidade do escoamento, a vazão, a área da seção transversal do tubo, também são estudados os acessórios que compõe a tubulação e suas singularidades.

Os dados foram obtidos através de medições no laboratório de hidráulica da Universidade Paulista UNIP, e posteriormente, foram realizados os cálculos adiante, cujos resultados estão relacionados em forma de tabelas e gráficos.

Foram utilizados, dois métodos diferentes de cálculos, em que os resultados divergiam, possibilitando assim, uma análise de cada método e também uma decisão sobre qual o melhor método a se utilizar.

LISTA DE TABELAS

TABELA 1. ACESSÓRIOS E SUAS CARACTERÍSTICAS SINGULARES..................9

TABELA 2 - RESULTADOS OBTIDOS ATRAVÉS DOS EXPERIMENTOS..............11

TABELA 3 – RELAÇÃO DE VELOCIDADE COM AS PERDAS DE CARGA.............22

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 – DIAGRAMA DE MOODY.......................................................................12

LISTA DE GRÁFICOS

GRÁFICO 1 - VELOCIDADE X PERDA DE CARGA (MÉTODO 1)...........................22

GRÁFICO 2 - VELOCIDADE X PERDA DE CARGA (MÉTODO2)............................23

GRÁFICO 3 - PERDA DE CARGA MÉTODO1 x MÉTODO 2...................................23

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 8

2 DESENVOLVIMENTO DO ESTUDO 9

2.1 Ferramentas Utilizadas 9

2.2 Instalações 9

2.3 Dados das instalações do experimento 9

2.4 Dados Utilizados 9

2.4.1 Dados da Tubulação 10

3 DESCRIÇÃO DO PROCEDIMENTO 11

3.1 Resultados Obtidos 11

3.2 Equações Utilizadas 11

3.2.1 Para o cálculo de vazão 11

3.2.2 Para calcular a área da seção transversal 11

3.2.3 Para calcular a velocidade 11

3.2.4 Número de Reynolds 12

3.2.5 Rugosidade Relativa 12

3.2.6 Primeiro Método (Considerando o valor de “K”) 12

3.2.7 Segundo Método (Considerando o fator de atrito e o comprimento da tubulação) 12

3.3 Diagrama Utilizado 12

4 CÁLCULOS EFETUADOS A PARTIR DAS MEDIÇÕES 13

4.1 Medição 1 13

4.2 Medição 2 14

4.3 Medição 3 16

4.4 Medição 4 18

4.5 Medição 5 20

5 ANÁLISE DE RESULTADOS 22

5.1 Velocidade e Perdas de Carga 22

5.2 Gráfico da Velocidade x Perda de Carga (Método 1) 22

5.3 Gráfico da Velocidade x Perda de Carga (Método2) 23

5.4 Gráfico de Perda de Carga Método1 x Método 2 23

6 CONCLUSÃO 25

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 26

1 INTRODUÇÃO

A mecânica dos fluidos, estuda em geral, o comportamento de um fluido em determinadas situações, geralmente quando são submetidos à forças externas, levando em consideração todos os fatores que o influenciam, são realizados testes com diferentes equipamentos e diferentes variáveis para se chegar a resultados concretos.

Fluidos são substâncias que são capazes de escoar e cujo volume toma a forma de seu recipiente. Quando em equilíbrio, os fluidos não suportam forças tangenciais ou cisalhantes. Todos os fluidos possuem um certo grau de compressibilidade e oferecem pequena resistência à mudança de forma.

O objetivo acadêmico das aulas em laboratório de hidráulica, é justamente, comprovar, através de medições e cálculos posteriores, as relações matemáticas que os envolve.

Quando um fluido escoa por uma tubulação, há um atrito entre o fluido e as paredes da tubulação e ocorre também, uma turbulência do fluido com relação à ele mesmo, isso faz com que a pressão que