A Mecânica dos Fluídos Aplicada

[pic 1]

Mecânica dos Fluídos Aplicada / Engenharia de Produção Mecânica

PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA

Nome dos integrantes do Grupo	Matrícula	Turma
Cristiane do Espirito Santo	C5770G-2	EP6P15
Edmo Luiz de Almeida Lima Filho	C27321-0	EP6P15
Geisa Lemos dos Santos	C1872J-9	EP6P15
Rafael Paulini de Freitas Miranda	C48JDF-7	EP6P15

Prof. Dr.Samira Medina

Bauru

Setembro 2017

SUMÁRIO

1. Introdução e Fundamentação teórica	...........................................................................	2
2. Objetivo	...........................................................................	3
3. Metodologia	...........................................................................	4
3.1 Materiais Utilizados	...........................................................................	4
3.2 Procedimento experimental	...........................................................................	4
3.3 Formulário	...........................................................................	6
5. Resultados e Discussões	...........................................................................	8
6. Conclusões	...........................................................................	12
7. Referencias Bibliográficas	...........................................................................	13

---

1. INTRODUÇÃO E FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

A perda de carga pode ser definida como sendo a perda de energia que o fluido sofre durante o seu escoamento em uma determinada tubulação. É o atrito sofrido entre o fluido e a tubulação, quando este fluido está em movimento. É a resistência ao escoamento devido ao atrito entre o fluido e a tubulação, mas que pode ser maior ou menor devido a outros fatores tais como o tipo de fluido (viscosidade do fluido), ao tipo de material do tubo (um tubo com paredes rugosas causa maior turbulência), o diâmetro do tubo e a quantidade de conexões, registros.

Existe dois tipos de perdas de carga, a perdas de carga locais ou singulares, e perdas de carga distribuída. Este segundo tipo em questão, que será tratado no experimento, pode ser definida como a perda que acontece ao longo de tubos retos, de seção constante, devido o atrito das próprias partículas do fluido entre si.Esta perda só será considerável se houver trechos relativamente longos de condutos, pois o atrito acontecerá de forma distribuída ao longo deles ( FRANCO BRUNETTI, 2◦ EDIÇÃO 2008, PÁGINA 168).

Esta perda de carga pode ser determinada através da equação de Bernoulli, onde, através da diferença de pressão entre dois pontos na tubulação define-se o ∆H (perda de carga). Por meio desta, busca-se analisar e correlacionar os fatores; velocidade de escoamento, perda de carga e fator de atrito. O estudo do regime de escoamento é de suma importância para avaliar o tipo de escoamento, este que é obtido através do número de Reynolds, pelo qual permite indicar se o escoamento é laminar ( Re≤2000) ou turbulento( Re≥2400). A determinação do fator de atrito usa-se o diagrama de Moody- Rouse, o diagrama de Moody é a representação gráfica em escala duplamente logarítmica do fator de atrito em função do número de Reynolds e a rugosidade relativa de uma tubulação.

Será analisado com esse experimento, o valor da perda de carga, esta sendo relativamente  maior devido principalmente às tensões turbulentas ou a outros fatores como o comprimento da tubulação.

---

2. OBJETIVO

• Medir a perda de carga distribuída no tubo que compõe a bancada hidráulica;
• Estabelecer a relação entre a perda de carga distribuída e a velocidade do escoamento.

---

3. METODOLOGIA

3.1 Materiais Utilizados

• Paquímetro: precisão de 0,05 mm;
• Trena: precisão de 1 mm;
• Pressostato1: com precisão de 0,01 Bar;
• Pressostato2: com precisão de 1 mBar;
• Medidor de vazão digital: 0,1 L/min.

3.2 Procedimento Experimental

1. Verificou-se se todos os registros estavam  fechados e manteve-se aberto o registro R1;

1. Abriram-se os registros R6, R12, R17 e R23;

1. “Fixou-se as mangueiras azuis nas tomadas de pressão do tubo ½” PVC RÍGIDO (pontos P9 e P16) e acoplou-se aos pressostatos 1 e 2;

1. No painel elétrico ligou-se o disjuntor. Acendeu-se o Led indicando “energizado”;

1. Acionou-se a chave Start (botão verde do painel). Os instrumentos (inversores de freqüência e multi medidor se iluminam);

1. Ajustou-se a potência da bomba 1 no máximo e ligou no botão Parte;

1. Anotou-se os valores de pressão no ponto 1, no ponto 2 e vazão volumétrica no medidor digital de vazão na tabela 1. Repetiu-se o procedimento 3 vezes com a mesma velocidade, para isso desligou e ligou a bomba.

1. Repetiram-se as operações variando a velocidade do escoamento, ajustou-se a potência da bomba de forma que foi possível realizar a medida com mais duas velocidades diferentes;

1. Calculou-se a velocidade em m/s, a perda de carga distribuída em m, o número de Reynolds Re e o fator de atrito f, nas três condições;

1. Considerou-se: viscosidade cinemática da água =  /s; viscosidade dinâmica da água =  N.s/ ; massa específica da água = 1000 kg/; aceleração da gravidade g= 9,8 m/; peso específico da água = 10000 N/.[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

1. Na figura abaixo pode-se observar a banda hidráulica, contendo o painel de controle, os registros na qual foram utilizados (deixando-se abertos R6, R12, R17, R23) para a realização do experimento, também detectamos na figura as conexões das mangueiras azuis nos dois extremos do tubo (pontos P6 e P16), ao dois pressostatos (localizados no centro da bancada).

[pic 13]

                Figura 1 – Bancada Hidráulica

3.3. FORMULÁRIO

A equação (1), definida como equação da velocidade de escoamento do fluido, sendo a vazão volumétrica de um determinado fluido, dividida pela área de secção transversal da tubulação. (BRUNETTI, 2008).                                                                                  (1)[pic 14] Onde: Q= vazão volumétrica; V= velocidade de escoamento; A= área da secção transversal da tubulação.