Relatório de hidráulica e hidrologia
Por: aureanobrega • 6/4/2017 • Relatório de pesquisa • 1.013 Palavras (5 Páginas) • 424 Visualizações
UNIP UNIVERSIDADE PAULISTA[pic 1]
Campus São José dos Campos
Laboratório de Hidráulica e Hidrologia
EXPERIMENTO DE PERDA DE CARGA EM CONDUTOS FORÇADOS
Nome: Felipe André Colosio RA:C000000 Turma:
Nome: Luciane P. Barbosa RA:D000000 Turma:
Nome: Aurea Nobrega RA:A000000 Turma
São José dos Campos, 2017
RESUMO
Este trabalho apresenta um relatório científico sobre um experimento de perda de carga em condutos fechados utilizando condutos com mola, sem mola e que perturbem o escoamento do fluido de alguma maneira como cotovelos, joelhos, válvulas, registros e filtros. Assim calculando a perda de carga total usando fundamentos e fórmulas de hidráulica aprendidos em sala de aula.
Palavras-chave: experimento, condutos fechados, perda de carga.
SUMÁRIO
- INTRODUÇÃO 4
- DESENVOLVIMENTO 5
- OBJETIVO 5
- FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 5
- PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 6
- RESULTADOS 7
- CONCLUSÕES 7
REFERÊNCIAS 8
- INTRODUÇÃO
A medida que um fluido escoa por um conduto forçado ele perde energia provocado pelo atrito causado entre os dois, essa energia perdida pode ser facilmente percebida por quedas de pressão ao longo do conduto. Medindo as cargas entre duas seções da tubulação é possível observar uma queda de carga entre elas. Essa perda de carga é devida ao atrito causado entre o fluido, a tubulação e válvulas de diversos tipos, é comumente chamada de “perda de carga distribuída” e é vital calcular seu valor para que a pressão final de uma instalação seja a desejada.
“O escoamento em dutos é estudo de grande importância, pois dutos são responsáveis pelo transporte de fluídos desde os primórdios da civilização. Os Romanos se revelaram grandes projetistas de sistemas de transporte de água a grandes distancias. Esses sistemas alguns deles até hoje em operação”. (Bistafa, S.R., 2010)
- DESENVOLVIMENTO
- OBJETIVO
Estimar a perda de carga total ao longo de uma tubulação, calcular o fator de atrito, o regime de escoamento e a rugosidade relativa utilizando instrumentos e fundamentos de mecânica dos fluidos aprendidos em sala de aula
- FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
"O conduto é dito forçado quando o fluido que nele escoa o preenche totalmente, estando em contato com toda sua parede interna, não apresentando nenhuma superfície livre."(Brunetti, F. p.164)
Quando um líquido escoa ele perde parte de sua energia em calor em função do atrito do fluido com o conduto e suas válvulas. Essa energia perdida não pode ser recuperada em outra forma de energia seja cinética e/ou potencial e por isso é chamada de “perda de carga”. (Baptista, 2012)
A perda de carga é calculada por diversas formulas. Dado um tubo, de diâmetro D e comprimento L, no qual passa uma vazão Q, conforme o esquema da figura pode-se dizer que a diferença da pressão total entre as seções 1 e 2 representa a perda de carga no conduto. [pic 2]
Figura 1 – Tubulação com uma vazão Q
Utilizando a equação de Bernoulli e considerando que diâmetro e o fluido será constante, obteremos a perda de carga distribuída com a diferença de pressão dividida pelo peso especifico da água. Para calcular a perda de carga total deveremos somar este valor com a perda de carga distribuída e/ou perda de carga singular, dependendo do caso.
Conforme o fluido escoa ao longo do tubo a pressão diminui devido a fricção do fluido com a parede do tubo. A equação de Darcy pode ser usada para calcular essa diminuição da pressão:
[pic 3]
Sendo: “h” a perda de carga (pressão) por fricção, “f” o fator de atrito de Darcy, L o comprimento do tubo, “D” o diâmetro interno do tubo, “V” a velocidade média do escoamento, “g” a aceleração da gravidade.
Uma das formas mais tradicionais de se obter o fator de atrito de Darcy é através do diagrama de Moody. Para isto é necessário que se conheça o número de Reynolds (Re) e a rugosidade relativa do tubo (e/D) que será utilizado. Re é calculado da seguinte forma:
[pic 4]
Sendo: “ρ” a densidade do fluido, “μ” a viscosidade dinâmica do fluido, “v” a velocidade de escoamento e “D” o diâmetro do tubo. (Brunetti, 2008)
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