Perda De Carga Localizada

UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP

CAMPUS SWIFT

Perda de Carga Localizada

Relatório

Laboratório MFA

Cesar Tadayoshi Izeri

RA: A7426F-1

Gabriel Josmar de Oliveira

A83CIG-4

Jessé Teodoro da Silva Junior

RA: A82DFB-2

João Paulo Soares da Rocha

A822GJ-1

Vinicius Pimenta de Pádua

B0311F-5

Campinas 2013

Objetivo do experimento

O objetivo desse experimento e verificar a queda de pressão que ocorre em trecho de tubulação da bancada didática do laboratório de hidráulica, bem como levantar informações importantes como a rugosidade do tubo (e) e o fator de atrito(f). Ao final, deve-se traçar curvas, tais como hf= f(∀) e f = f(Re), para se analisar o escoamento e as respectivas perdas.

Introdução e fundamentos

Quando um fluido escoa ao longo de condutos, o Principio da Aderência provoca a formação de diagramas de velocidades nas seções do escoamento. Isto significa que as partículas do fluido deslizam umas sobre as outras provocando um atrito interno (tensões de cisalhamento). A energia mecânica e então convertida em energia térmica na forma de variação de energia interna e calor em um processo irreversível, ou seja, essa energia e perdida, resultando em uma queda de pressão do escoamento. Conhecer essa queda de pressão do escoamento em uma tubulação e de grande importância para os projetos hidráulicos. Perda de carga é a energia perdida pela unidade de peso do fluido quando este escoa. Termo muito utilizado em engenharia e mecânica dos fluidos. A perda de carga num tubo ou canal, é a perda de energia dinâmica do fluido devido à fricção das partículas do fluido entre si e contra as paredes da tubulação que os contenha. Podem ser contínuas, ao longo dos condutos regulares, acidental ou localizada, devido a circunstâncias particulares, como um estreitamento, uma alteração de direção, a presença de uma válvula, etc. Na perda de carga distribuída à parede dos dutos retilíneos causa uma perda de pressão distribuída ao longo do comprimento do tubo, fazendo com que a pressão total vá diminuindo gradativamente ao longo do comprimento do duto.

Equipamentos utilizados

Bomba d’água, Cronômetro, Caixas de água, Reservatório com régua para medir volume, Tubulação e Piezômetro.

Procedimento experimental

Calibrar os equipamentos e ajustes nas tubulações. No experimento usamos o piezômetro para medir o desnível do fluido entre máximo e mínimo, em seguida ligamos a bomba preenchendo o reservatório com régua para medir o volume, durante o processo cronometramos o tempo até a água atingir o limite exigido (30 cm), utilizamos outras avaliações relacionadas a tempo e desnível.

Dados coletados

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

h (cm) Máx.

135,4

Mín.

103,5 Máx.

131,5

Mín.

101,4 Máx.

126,8

Mín.

98,5 Máx.

121,5

Mín.

93,6 Máx.

113

Mín.

90,5 Máx.

107,5

Mín.

87,3 Máx.

101

Mín.

83,3 Máx.

96,5

Mín.

80,5 Máx.

91,8

Mín.

77,3 Máx.

87

Mín.

74,5

t (s) 45 46 47 49 55 59 63 66 71 76

∆h(cm) 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

Ensaio ∆h (m) t (s) Q ( m^3⁄s) □(→┬V )=(m⁄s) h (m) f (cm) Re ( m^2⁄s)

1 31,9 45 0,000649 1,967 0,3 3,27 40323,5

2 30,1 46 0,000635 1,924 0,3 2,96 39442

3 28,3 47 0,000621 1,881 0,3 2,66 38560,5

4 27,9 49 0,000596 1,806 0,3 2,42 37023

5 22,5 55 0,000531 1,609 0,3 1,55 32984,5

6 20,5 59 0,000495 1,5 0,3 1,22 30750

7 17,7 63 0,000463 1,403 0,3 0,93 28761,5

8 16 66 0,000442 1,339 0,3 0,76 27449,5

9 14,5 71 0,000411 1,245 0,3 0,60 25522,5

10 12,5 76 0,000384 1,163 0,3 0,45 23841,5

Equações utilizadas