Eng. civil Hidráulica e condutos forçados - determinação tipo de escoamento
Por: João Mario Lopes • 30/9/2018 • Relatório de pesquisa • 2.037 Palavras (9 Páginas) • 212 Visualizações
fabrício castro de abreu
felipe ramundo dorci
guilherme da silva
joão Victor Angelon Chinelato
paulo vitor santos confar de souza
relatório determinação tipo de escoamento
Relatório apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade São Francisco, como forma de apresentar os resultados e teorias estudados no curso de Hidráulica dos Condutos Forçados.
Professora: Cristina
itatiba
2018
Sumário
LISTA DE ILUSTRAÇÕES vi
Resumo vii
1 Introdução 10
1.1 INTRODUÇÃO 10
1.2 FÓRMULA UNIVERSAL DA PERDA DE CARGA 10
2 METODOLOGIA 12
2.1 INSTRUMENTOS UTILIZADOS 12
2.2 PROCEDIMENTOS 12
2.3 ANÁLISE estatística 13
3 RESULTADOS 16
4 CONCLUSÕES 19
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1 - BANCADA ENSAIO DE REYNOLDS 09
FIGURA 2 - PROVETA 10
FIGURA 3 - CRONÔMETRO 10
FIGURA 4 - VÁLVULA PARA DETERMINAÇÃO DA VAZÃO 11
FIGURA 5 - DETERMINAÇÃO VISUAL DO TIPO DE ESCOAMENTO 12
TABELA 1 - Resultados 14
Introdução
introdução
O relatório tem como finalidade apresentar os estudos feitos laboratório de hidráulica da Universidade São Francisco.
O ensaio consiste na experimentação proposta em 1883 por Osborne Reynolds, um físico e engenheiro hidráulico irlandês. Também conduziu estudos relacionados às perdas em tubulações, viscosidade e fenômenos do transporte de líquidos. A experiência com fluidos permitiu a descoberta de um coeficiente particular do comportamento de escoamento, o chamado número de Reynolds, que será detalhado ao longo do relatório. Com este número, é possível relacionar as forças de inércia com as forças de viscosidade, também determinando o movimento da água em direto ou sinuoso.
É de conhecimento amplo e sua aplicação não confere à rugosidade das paredes da tubulação, de obstruções ou curvas dela.
Ressalta que o regime da vazão e o número de Reynolds (Re) para vazões de líquidos são muito variáveis e imprecisos, pois se aplicam diferentes variáveis, tais como pequenas variações da temperatura que podem causar grandes variações na viscosidade afetando os tipos de escoamento: laminar, turbulenta ou de transição.
Outros fatores que influem em Re são a vazão e a densidade, que são os parâmetros bem determinados.
Durante o experimento, foi notado que o perfil da velocidade do fluido é parabólico no escoamento laminar, e visivelmente mais veloz no centro da tubulação, devido ao atrito causado pelo material perto das superfícies.
A experimentação é fundamentada em conceitos de condutos forçados, portanto deve-se associar a passagem do fluido pelo tubo à energia que é gasta, dissipada em forma de calor, não sendo distribuída em energia cinética ou potencial. Deste modo, chamamos esse fenômeno de perda de carga. Trata-se de perda de energia devido ao atrito contra as paredes e à dissipação devido à viscosidade do líquido em escoamento. Trabalhamos, também, com a fórmula universal de perda de carga, que relaciona diretamente o comprimento da tubulação, o diâmetro do conduto, a velocidade de escoamento, gravidade e o fator de perda de carga ou atrito.
Esta formulação, pela sua generalidade, pode ser utilizada para calcular as perdas de carga lineares nos condutos tanto em regime laminar, quanto em regime turbulento.
formula universal de perda de carga
[pic 1]
RE: Coeficiente de Reynolds
D: Diâmetro interno (m)
V: Velocidade (m/s)
p: massa específica do líquido
u: coeficiente de viscosidade dinâmica
v: viscosidade cinemática do fluido (m²/s)
CONCEITO TEÓRICO
O experimento realizado por Reynolds em 1883 foi capaz de demonstrar a existência de três tipos básicos de escoamento: o escoamento laminar, escoamento de transição e o escoamento turbulento. Isso foi realizado por meio da visualização do padrão de escoamento de água através de um tubo de vidro com o auxílio de um fluido colorido.
Seja um reservatório termicamente isolado. Um tubo de vidro ou algum polímero transparente em cuja extremidade é adaptado um convergente é mantido dentro do reservatório e ligado a um sistema externo que contém uma válvula com a função de regular a vazão. No eixo do tubo de vidro é injetado um líquido corante (solução de sal de iodeto) que possibilitará a visualização do padrão de escoamento. Para garantir o estabelecimento do regime permanente, o reservatório contendo água deve ter dimensões adequadas para a quantidade de água retirada durante o experimento não afete significativamente o nível do mesmo. Para isso, é acoplada uma bomba ao sistema.
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