Hidraulica e Hidrologia
Por: kaiqe • 16/9/2015 • Relatório de pesquisa • 1.480 Palavras (6 Páginas) • 914 Visualizações
[pic 1]
HIDRÁULICA E HIDROLOGIA LABORATÓRIO
PERDA DE CARGA DISTRIBUIDA
1 . INTRODUÇÃO
- Escoamento em Dutos
O transporte de fluídos é feito através de condutos projetado para tal finalidade. Os condutos podem ser aberto para a atmosfera, assim recebendo a nome de canais, ou fechado, onde a pressão é maior que a atmosférica, sendo assim denominados “duto sob pressão”.
No duto sob pressão é característico o escoamento provocado por uma bomba hidráulica.
- Perda de Carga
O escoamento interna em uma tubulação sofre forte influência das paredes, dissipando energia ao longo do caminho percorrido devido ao atrito. As partículas do fluído em contato com a parede do duto adquirem uma velocidade nula, e passam a agir nas partículas vizinhas através da viscosidade e da turbulência.
A Perda de Carga Distribuída consiste que ao longo do comprimento dos dutos retilíneos causa uma perda de pressão distribuída, fazendo com que a pressão total diminua gradativamente.
Esta perda de carga depende do diâmetro e do comprimento do tubo, da rugosidade ɛ da parede, das propriedades do fluído, da massa específica ρ, da viscosidade µ e da velocidade do escoamento.
2 . OBJETIVO
Medir a perda de carga distribuida nos tubos da bancada hidráulica, e estabelecer a relação entre diversos parâmetros que compõem na perda de carga.
Determinar a relação que existe entre perda de carga e velocidade do escoamento.
3 . PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
O experimento foi realizado em uma bancada hidráulica onde, inicialmente foi verificado se todos os registros estavam fechados e apenas os registros R1, R6, R12, R17 e R23 foram abertos.
Foi acoplado as mangueiras nos engates responsáveis pelas tomadas de pressão do tubo ½” PVC RÍGIDO (pontos P9 e P16) e aos pressostatos 1 e 2.
Após a verificação dos registros, a acoplagem das mangueiras no lugar correto, a bomba 1 foi acionada seguindo as etapas abaixo mencionada:
- Ligar disjuntor junto ao painel elétrico, ligando o Led indicando “energizado”;
- Acionar botão “Parte” (botão verde), assim os instrumentos se iluminam;
- Ajustar a potência da bomba 1 no máximo (o ajuste do potência máxima realizada deve ser aquela que não ultrapasse a escala do pressostato, de modo a permitir sua leitura), e ligue a bomba;
Repetir as operações variando a velocidade do escoamento, ajustando a potência da bomba de forma que seja possível realizar a medida com mais de duas velocidades distintas, assim anotando-as nas tabelas 2 e 3.
Verificando se todos os registros estão fechados e mantenha manter o registro R1 (registro da bomba) aberto, abrir os registros R6, R12, R17 e R23, fixar as mangueiras azuis nas tomadas de pressão do tubo ½” PVC RÍGIDO (pontos P9 e P16) e acoplar aos pressostatos 1 e 2.
No Painel elétrico ligue o disjuntor e o Led indicará que está energizado, acione a chave “Start”, assim inversores de frequência e multimedidor será ligado.
Ajustar a potência da bomba 1 no máximo (cuidando do ajuste do potencial para que não ultrapasse a escala do pressostato), e ligue a bomba.
Repetir as operações variando a velocidade do escoamento, ajustando a potência da bomba de forma que seja possível realizar a medida com mais de duas velocidades distintas.
4 . PRECISÃO DOS EQUIPAMENTOS
- Paquímetro 0,05 mm;
- Régua 0,1 cm;
- Pressostato1 digital 0,01 bar
- Pressostato2 digital 1 mbar
- Medidor de vazão 1,67x10-6 m3/s
5 . RESULTADOS E DISCUSSÃO
Considerando a espessura do tubo de PVC RÍGIDO igual a 2,0 mm; viscosidade cinemática da água ט = 10-6 m2/s; viscosidade dinâmica da água
µ = 10-3 N.s/m2; massa específica da água ρ = 1000 kg/m3; aceleração da gravidade g = 9,8 m/s2; ƔH2O = 10000 N/m3.
Os dados obtidos durante o experimento para o escoamento com a velocidade V1, V2 e V3 no medidor digital estão relacionados na Tabela 1,2 e 3.
O diâmetro externo da tubulação foi medido com o auxílio de um paquímetro em três pontos distintos do tubo para o cálculo da área circular da tubulação, eq. 1, seus valores estão descritos na Tabela 4.
equação 1[pic 2]
Tabela 1 – Dados obtidos para o escoamento com velocidade v1.
Medidas (Xi) | Q (m3/s) | P1 (Pa) | P2 (Pa) |
1 | 1,54x10-3 | 158x103 | 90,6x103 |
2 | 1,54x10-3 | 159x103 | 92,6x103 |
3 | 1,55x10-3 | 158x103 | 92,3x103 |
Média[pic 3] | 1,54x10-3 | 158,3x103 | 91,8x103 |
s | 5,77x10-6 | 577,4 | 1,007x103 |
erro | 3,33x10-6 | 577,4 | 581,4 |
Tabela 2 – Dados obtidos para o escoamento com velocidade v2.
Medidas (Xi) | Q (m3/s) | P1 (Pa) | P2 (Pa) |
1 | 1,14x10-3 | 91x103 | 51,8x103 |
2 | 1,14x10-3 | 91x103 | 51,2x103 |
3 | 1,15x10-3 | 90x103 | 51,2x103 |
Média [pic 4] | 1,14x10-3 | 90,5x103 | 51,4 x103 |
s | 5,77x10-6 | 577,4 | 346,4 |
erro | 3,33x10-6 | 577,4 | 200 |
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