Relatorio de fluidomecanicos

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

Laboratório de Fluidomecânicos

Manometria

Relatório I

        

Professor:

Paul Campos Santana Silva

Alunos:

Brunno Augusto Salvatti

Luiza Duarte Ferrari

     Marcelo Ferreira Gregório Araújo

Belo Horizonte

2015

Introdução

Na indústria, a medição é de fundamental importância para as operações unitárias, sendo que uma das suas principais variáveis é a medição de vazão. Existem vários métodos para efetuar uma medição, tais como, o método direto e volumétrico, o método do molinete e o do flutuador, que são os mais conhecidos.
Quanto maior o tempo levado na determinação, maior a precisão.

Esse relatório foi feito baseando-se nos princípios da hidrodinâmica, onde o fluído é tratado como ideal (apresenta em todos os pontos a mesma densidade). Nele, será apresentado o cálculo da vazão da água em uma torneira, que será obtido a partir da utilização de equipamentos simples (cronômetro, balde com escala em litros e torneira). Foram analisadas cinco aberturas para que os cálculos de vazão das mesmas fossem confrontados. O objetivo deste experimento é demonstrar e avaliar a vazão da água em relação ao grau de abertura da torneira, ou seja, estabelecer o volume de água que passa pela torneira, por uma unidade de tempo.

Revisão Teórica / Modelagem

A hidrodinâmica é o estudo dos fluídos (líquidos e gases) em movimento. Uma das maneiras de analisar essa cinemática é através da vazão ou descarga, que consiste no volume de liquido que atravessa uma determinada seção por unidade de tempo. A vazão pode ser determinada a partir do escoamento de um fluido através de determinada seção transversal de uma tubulação. Isso significa que a vazão representa a rapidez com a qual um volume escoa (as unidades de medida adotadas são geralmente o m³/s, m³/h, L/h e o L/s). Ela pode ser descrita pela seguinte equação:

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Onde Q = vazão, V = volume e t = tempo.

Para uma variação infinitesimal da vazão, temos:[pic 3]

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Sabe-se que o processo de experiências e medidas está sujeito a erros, tanto sistemáticos como aleatórios. Mas cabe ao experimentador evitar essas falhas ou ao menos saber corrigir os dados experimentais de modo a eliminar seus efeitos. Para tanto, são usadas algumas equações que ajudam a encontrar a incerteza das medidas de vazão para, posteriormente, minimizar o grau de erro do experimento.

Fórmula 4[pic 6]

  Fórmula 5[pic 7]

Materiais e Métodos

Materiais

• 1 cronômetro de celular.
• 1 balde graduado (2 litros).
• 1 torneira.

Métodos

1. Colocar o balde abaixo da torneira
2. Abrir a torneira em ½ volta e medir com o cronômetro qual o tempo necessário para se preencher os 2 litros
3. Anotar o tempo medido
4. Repetir os passos anteriores abrindo sucessivamente 1 volta, 3/2 volta, 2 voltas e 5/2 voltas

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       Figura 1 - Cronômetro de Celular                                          Figura 2 - Torneira

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        Figura 3 - Balde Graduado

Resultados

Durante a realização da experiência foi possível formular as tabelas a seguir, que indicam os valores das medidas da realização dos experimentos de aumento e diminuição de pressão, que foram realizados duas vezes cada.

Tabela 1 – Medida da Pressão no Manômetro Convencional e da Verdadeira Indicação Manométrica (Primeiro aumento de pressão)

Manômetro Convencional (VVC)	Indicações (Kgf/cm²)	Erro (Kgf/cm²)
0,000	0,21	0,21
0,500	0,64	0,14
1,000	1,08	0,08
1,500	1,49	0,01
2,000	1,90	0,10

Tabela 2 – Medida da Pressão no Manômetro Convencional e da Verdadeira Indicação Manométrica (Primeira diminuição de pressão)

Manômetro Convencional (VVC)	Indicações (Kgf/cm²)	Erro (Kgf/cm²)
2,000	1,90	0,10
1,500	1,52	0,02
1,000	1,11	0,11
0,500	0,70	0,20
0,000	0,29	0,29

Tabela 3 – Medida da Pressão no Manômetro Convencional e da Verdadeira Indicação Manométrica (        Segundo aumento de pressão)

Manômetro Convencional (VVC)	Indicações (Kgf/cm²)	Erro (Kgf/cm²)
0,000	0,29	0,29
0,500	0,63	0,13
1,000	1,08	0,08
1,500	1,49	0,01
2,000	1,90	0,10

Tabela 4 – Medida da Pressão no Manômetro Convencional e da Verdadeira Indicação Manométrica (Segunda diminuição de pressão)

Manômetro Convencional (VVC)	Indicações (Kgf/cm²)	Erro (Kgf/cm²)
2,000	1,90	0,1
1,500	1,51	0,01
1,000	1,11	0,11
0,500	0,70	0,2
0,000	0,29	0,29

Pelo uso da fórmula 1 podemos calcular os valores de desvio padrão que serão usados para expressar os resultados finais. Esses resultados são indicados pela fórmula: Resultado = média das indicações ± desvio padrão