PERDA DE CARGA EM TUBULAÇÕES E ACESSÓRIOS HIDRÁULICOS/ DETERMINAÇÃO DO FATOR DE ATRITO EM FUNÇÃO DE REYNOLDS

Faculdade Pitágoras – Campus Linhares

Curso de Engenharia Química

Jéssica Oliveira de Souza

Layane Machado Tose

Markiane Martins

Priscyla Mathias Largura

Ramila Guzzo

Tiago Siqueira

Yândara Carlesso

PERDA DE CARGA EM TUBULAÇÕES E ACESSÓRIOS HIDRÁULICOS/ DETERMINAÇÃO DO FATOR DE ATRITO EM FUNÇÃO DE REYNOLDS

Linhares

2016

Jéssica Oliveira de Souza

Layane Machado Tose

Markiane Martins

Priscyla Mathias Largura

Ramila Guzzo

Tiago Siqueira

Yândara Carlesso

PERDA DE CARGA EM TUBULAÇÕES E ACESSÓRIOS HIDRÁULICOS/ DETERMINAÇÃO DO FATOR DE ATRITO EM FUNÇÃO DE REYNOLDS

Relatório da prática experimental II referente a disciplina de Laboratório de Engenharia Química I, com requisito para avaliação parcial I, na faculdade Pitágoras – Linhares.

Professora: Lorena Coelho Benevides.

Linhares

2016

RESUMO

O experimento realizado mostrou a importância de ter o conhecimento da perda de carga de tubulação e acessórios hidráulicos, com o objetivo determinar experimentalmente os coeficientes de perda de carga distribuída (ƒ) e localizada (Ki). Os valores ƒ foram obtidos de forma experimental, via gráfico de Moody e após foi realizado um comparativo entre os mesmos. Já com os valores de Ki realizou-se somente um comparativo entre o experimental e o teórico. Assim, concluímos que as perdas de carga são afetadas por fatores como velocidade, diâmetro, entre outros.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO        5

3 MATERIAIS E MÉTODOS        6

3.1. MATERIAIS        6

3.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        6

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO        7

5 CONCLUSÃO        14

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        15

7 ANEXOS        16

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1 INTRODUÇÃO

Na área industrial os sistemas de canalização são constituídos por tubos retos de vários diâmetros e de vários acessórios como conexões, válvulas, registros, medidores de vazão, além de muitos outros.

A presença destes acessórios pode servir para ligar seções de tubos, modificar a direção da linha dos tubos, interromper uma linha, entretanto a perda de carga provocada pela presença destes acessórios causa variação na velocidade do fluido em escoamento.

O fluido ao escoar transforma parte de sua energia em calor, devido ao atrito com as paredes da tubulação e a dissipação devido a viscosidade, essa energia se perde em forma de energia potencial ou cinética, por isso chamada de perda de carga. Alguns fatores podem afetar este escoamento, como: rugosidade do material, densidade, velocidade, diâmetro, entre outros. Ao analisar-se o comportamento de um fluido em condutos, pode-se considerar dois tipos de perda de carga, distribuída e localizada.

A perda de carga distribuída acontece ao longo de tubos retos, de seção constantes, devido ao atrito das próprias partículas do fluido entre si. Nessa situação a perda só será considerável se houver trechos relativamente longos de condutos, pois o atrito acontecerá de forma distribuída ao longo deles (BRUNETTI, 2008).

A perda de carga é localizada quando é produzida por uma perturbação precipitada no escoamento do fluido, essas perturbações são produzidas através das válvulas, registros, alargamentos brusco, entre outros (BRUNETTI, 2008). Ao passar por esses dispositivos, perdas de cargas adicionais, são encontrados resultados de separação de escoamento, essas perdas variam de dispositivos e, devido à complexidade no interior destes, normalmente é determinada experimentalmente. A ocorrência de perda de carga é considerada no ponto em que há uma queda brusca de pressão no curto espaço compreendido pelo acessório.

A perda de carga total do sistema é dada pelo somatório das perdas de carga dos acessórios mais a perda de carga distribuída no tubo.

Nesta prática, o objetivo é determinar experimentalmente os coeficientes de perda de carga distribuída e localizada para duto circulares e compara-los com valores teóricos.

2 MATERIAIS E MÉTODOS

2.1) MATERIAIS

• Tubulação de Cobre de diâmetro de 0,015m;
• Tubulação de PVC de diâmetro de 0,0198 m;
• Bomba Centrifuga;
• Bancada Hidráulica;
• Cronômetro;
• Manômetro de ponteiro;
• Recipiente de vazão (caixa de descarga - 0,38 m x 0,38 m);
• Acessórios: registro de pressão, filtro em Y e registro de gaveta;
• Régua de medição.
• Laboratório de Hidráulica.

2.2) PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Utilizou-se o laboratório de hidráulica para o desenvolvimento da prática experimental.

Iniciou-se a prática para a perda de carga distribuída, onde utilizou-se duas tubulações de material e diâmetros diferentes, a fim de calcular dois tipos de perdas de carga, tubo de cobre com diâmetro de 0,015 m e tubo de PVC com diâmetro de 0,01905 m, para esse procedimento calculou-se a variação de vazão.

Após obter-se a vazão, calcula-se a velocidade média e com outras variáveis, tais como densidade do fluido e comprimento da seção de variação de pressão é possível encontrar o valor do coeficiente experimental médio de perda de carga, e este será comparado com o coeficiente encontrado no gráfico de Moody.

Após o experimento de perda de carga distribuída realizou-se o de perda de carga localizada. Para o cálculo do coeficiente de perda de carga localizada utilizou-se três acessórios disponíveis, sendo estes: registro de pressão, filtro em Y e registro de gaveta.