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Resistencia dos materiais III

Por:   •  12/5/2015  •  Relatório de pesquisa  •  950 Palavras (4 Páginas)  •  257 Visualizações

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UNIVERSIDADE METODISTA DE PIRACICABA[pic 1][pic 2]

ENGENHARIA MECÂNICA

RELATÓRIO DO EXPERIMENTO

PERDA DE CARGA NO TUBO

ESTUDO DO COEFICIENTE K

NOME

RA

Renan Felipe Rodrigues

1295187

Jean Ramos da Assunção

1386242

Elimar Lima Pereira

1271832

Everton Bernardo da Costa

1386945

GRUPO 2

Santa Bárbara D’Oeste

Novembro/ 2013

RELATÓRIO DE EXPERIMENTO

PERDA DE CARGA NO TUBO

ESTUDO DA CONSTANTE K

Trabalho apresentado à Universidade Metodista de Piracicaba como requisito parcial do conteúdo “Engenharia Mecânica Aplicada I”.

Professor: Marco Antonio S de Faria

Santa Bárbara D’Oeste

Novembro / 2013

Sumário:

  1. Objetivo do Experimento....................................................... Pág. 4
  2. Fundamentos Teóricos.........................................................  Pág.4
  3. Procedimento Experimental.....................................................Pág.5
  • Equações......................................................................Pág.6
  • Tabelas.........................................................................Pág.7  

  1. Conclusão.............................................................................  Pág.8
  2. Bibliografia............................................................................  Pág.8

  1. Objetivo do Experimento

               O objetivo desse experimento é determinar a perda de carga e o estudo do coeficiente k em certos furos em um tubo com a pressão da água e fazer a comparação com a teoria.

              Para fazermos esses estudos vamos utilizar os conhecimentos da termodinâmica, matemática, da física e os conceitos vistos em sala de aula.

  1. Fundamentos Teóricos

Equação de Bernoulli

    A equação de Bernoulli relaciona pressão e velocidade de um fluído ideal que escoa sob efeito da gravidade ao longo de um tubo de corrente, onde é dada por:

                   

Constante =  +  + g * z[pic 3][pic 4]

Onde,

 P = Pressão

ρ = Densidade do Fluído

V = Velocidade do Fluído

g = Aceleração da gravidade

z = Altura  

Perda de Carga no Tubo

A perda de carga ocorre pelo simples fato do experimento não ser composto apenas pelo tubo retilíneo, nele também se encontra alguns componentes que acabam gerando certos “acidentes” na pressão, ou seja, isso ocorre sempre que um acessório é inserido na tubulação, por exemplo: em curvas, válvulas, reduções, entre outros. A perda de carga pode ser distribuída ou localizada, dependendo do motivo que a causa.

   Essa perda é calculada através da seguinte formula:

hL = K  * [pic 5]

Onde: hL = Perda de carga

            K = Constante

            V = Velocidade média da água

  1. Procedimento Experimental

     Materiais utilizados no experimento:

- Tubo com 78,5mm de diâmetro e com um furo de 6mm.

- Cronômetro.

- Mangueira com válvula para liberação da água.

- Água.

- Recipiente para medir vazão.

 

Para fazer esse experimento, é aconselhável ter no mínimo três indivíduos, devido aos seguintes fatores:

- É necessário um indivíduo segurar a mangueira dentro do recipiente (tubo).

- Outro individuo deve ficar responsável por cronometrar as medidas conforme o tanque enche.

- O terceiro individuo para marcar o tempo.

O ensaio deve ser feito da seguinte modo:

- Posiciona-se a mangueira dentro do recipiente e abra a válvula.

- Quando a água atingir o furo do tubo o cronômetro deve ser acionado.

- Conforme a água atinge as medidas escolhidas, os valores de tempo devem ser anotados até que a água fique em um nível constante.

Segue na imagem a seguir uma ilustração do experimento:

[pic 6]

                                       Figura 1 – ilustração do experimento

Utilizando os conhecimentos da termodinâmica, física, matemática e os conceitos vistos em sala de aula, podemos definir os seguintes resultados através do ensaio:

Vazão = [pic 7]

Velocidade = [pic 8]

Após certo tempo ocorreu à estabilidade, onde a água parou de subir, isso aconteceu pois, a vazão de entrada se igualou a vazão de saída e com isso a equação da velocidade passou a ser:

Ve * Ae = Vs * As

Vs = [pic 9]

A vazão foi determinada após marcarmos o tempo em que o recipiente foi completamente cheio, no caso, o recipiente tem volume de 2L. Para que a margem de erro fosse o menor possível, medimos o tempo três vezes e calculamos o tempo médio conforme mostra a tabela a seguir:

...

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