Jatos Livres

Centro Universitário Augusto Motta

Disciplina (laboratório de hidráulica)

Título: RELATÓRIO DE EXPERIMENTO JATOS LIVRES

PROFESSOR: JANDIR SOBRINHO

    GRUPO:

                           CARLOS EDUARDO ALMEIDA-14104210

KARINA BAIÃO CANTARELI- 09104247

NATÁLIA CRISTINA SOUZA-14104288

RAFAEL FERREIRA NUNES-12101015

          ROBSON

VINÍCIUS VIEIRA GONTIJO-12101537

SUMÁRIO

 EXPERIMENTO 3 – EXPERIMENTO DOS JATOS LIVRES

1 - Objetivo        2

2 - Introdução        2

3 - Materiais        3

4 – Procedimentos experimental        5

5 – Resultado e discussões        5

6 – Conclusão        7

     7–Referências        8

EXPERIMENTO 3 – EXPERIMENTO DOS JATOS LIVRES

1.OBJETIVO

O experimento desta aula foi para determinar a velocidade e a vazão de um líquido para um determinado diâmetro de entrada que será diferente do diâmetro de saída.

2. INTRODUÇÃO

Uma das equações mais antigas da mecânica dos fluídos é aquela que descreve a descarga de líquido de um grande reservatório. Um jato de líquido, com um determinado diâmetro, escoa no bocal com uma determinada velocidade.

O produto da velocidade do fluido pela área da seção do tubo é igual a vazão.

- Equação da continuidade :   A1 x V1 = A2 x V2

[pic 2]

• [pic 3] - velocidade do fluido
• A – Área

- Equação de Bernoulli: Y1 + P1/ɤ +V1²/2g  =  Y2 + P2/ɤ + V2²/2g

[pic 4]

• [pic 5] - velocidade do fluido
• Y – Altura em relação a um referencial
• P- Pressão ao longo do recipiente
• ɤ - Massa específica do fluído
• g – Aceleração da gravidade                                   

3.MATERIAIS

Bancada para jato livre:

[pic 6]

Bicos de latão (diâmetros diferentes):

[pic 7]

Cronômetro:

[pic 8]

Paquímetro:

[pic 9]

4.PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

A experiência foi realizada em duas etapas, a primeira etapa foi realizada para se obter as tomadas de dimensões, a segunda etapa foi realizada para se obter a velocidade do jato e a vazão do fluído.

É cronometrado o tempo que a coluna de água de 54 cm de altura leva para sair dos diâmetros de 8.3 mm, 12 mm e 16 mm através dos jatos livres para outro recipiente. Calcula-se V1 (velocidade da coluna de água) e V2 (velocidade da saída de água nos diferentes diâmetros) e a vazão para cada diâmetro.

5.RESULTADOS E DISCUSSÕES

Altura da coluna de água = 54 cm

Área do recipiente com água = 36 cm x 26 cm = 936 cm² ou 0,0936 m²

Volume do recipiente = 36 cm x 26 cm x 54 cm = 50.544 cm3 ou 0,05 m3

Saída de água (diferentes diâmetros) = Ø 8.3 mm, Ø 12 mm  e  Ø 16 mm

Tempo de escoamento para cada Ø (diâmetro):

Ø 8.3 mm = 634 s;

Ø 12 mm = 328 s;

Ø 16 mm = 186 s

• Redução de 8.3 mm (0,0083 m):

T = 634 s;   Volume do recipiente = 0,05 m3;  Área da redução = 5,41 x 10-5 m² ; Área do recipiente = 0,0936 m²

A x V = Vr / T                                                                   A1V1 = A2V2

5,41 x 10-5 V = 0,05 / 634;                           5,41 x 10-5 x 1,46 x 10-10  = 0,0936 V2

V= 7,89 x 10-5 / 5,41 x 10-5;                                  7,90 x 10-15 = 0,0936 V2

V= 1,46 x 10-10 m/s                                                     V2 = 8,44 x 10-14 m/s

• Redução de 12 mm (0,012 m):

T = 328 s;   Volume do recipiente = 0,05 m3;  Área da redução = 1,13 x 10-4 m²   Área do recipiente = 0,0936 m²

A x V = Vr / T                                                                  A1V1 = A2V2                                 

1,13 x 10-4 V = 0,05 / 328;                            1,13 x 10-4 x 1,35 x 10-8 = 0,0936 V2

V= 1,52 x 10-4 / 1,13 x 10-4;                                 1,52 x 10-12 = 0,0936 V2

V= 1,35 x 10-8 m/s                                                  V2 = 1,62 x 10-11 m/s