Mecânica dos flúidos
Por: rogeriosantos121 • 17/6/2015 • Trabalho acadêmico • 1.503 Palavras (7 Páginas) • 231 Visualizações
[pic 1]
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ - UFPA
INSTITUTO DE TECNOLOGIA – ITEC
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA – FEM
MECÂNICA DOS FLUIDOS
SISTEMAS DE ESCOAMENTOS EM TUBOS COM TRAJETÓRIAS MÚLTIPLAS
ROGÉRIO DOS SANTOS NUNES 201202140058
Belém, 19 de Dezembro de 2014
Relatório técnico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina Mecânica dos Fluidos, no Curso de Engenharia Mecânica, na Universidade Federal do Pará.
Prof. Marcelo Oliveira
Belém, 19 de dezembro de 2014
SUMÁRIO
[pic 2]
INTRODUÇÃO..............................................................................................03
OBJETIVO GERAL.......................................................................................04
TUTORIAL DE CÁLCULO.......................................................................... 05
RESULTADOS..............................................................................................12
CONCLUSÃO................................................................................................13
APLICAÇÕES................................................................................................14
PLANTA DO SISTEMA DE ESCOAMENTO.................................................15
REFERÊNCIAS..............................................................................................16
INTRODUÇÃO
Acredita-se que os jardins da Babilônia eram irrigados, usando um sistema de aspersão de água e assim como antigas civilizações egípcias e mesopotâmicas canalizavam água dos rios como o Nilo para irrigar as lavouras.
No entanto foi necessário levar água de suas fontes para lugares altos e povoados para abastecer residências ou retirar essa água de minas subterrâneas e ainda suprir as indústrias, foi preciso canalizar gases comerciais de suas fontes para serem processados. Essas adversidades conduziram o homem a realizar estudos para que os fluidos pudessem percorrer longas distâncias por um sistema de tubos e uma força necessária para provocar o movimento desses liquidos usando bombas hidráulicas, veja o caso do petróleo extraido de zonas profundas do oceano atlântico no litoral brasileiro para chegar até as plataformas em alto mar.
No entanto quando os estudiosos disponibilizaram-se a conhecer as propriedades hidraúlicas dos fluidos nasceu uma nova ciencia, a Mecânica dos Fluidos e algumas dessas propriedades estão inteiramente ligadas as dificuldades de escoamento de um liquido, por exemplo a viscosidade que está inclusa como grandeza em quase todos os cálculos da perda e carga, além da densidade, massa específica entre outros. No caso das tubulações que conduzem os fluidos diversos itens são considerados, com o diametro dos mesmos, o material que são construidos, e o seu comprimento e altura, é por isso que quando um fluido qualquer escoa de um ponto para outro no interior de um tubo, haverá sempre uma perda de energia, denominada perda de carga. Esta perda de energia é devida ao atrito do fluido com a superfície interna da parede do tubo e turbulências no escoamento do fluido. Portanto quanto maior for a rugosidade da parede da tubulação ou mais viscoso for o fluido, maior será a perda de energia.O exemplo que segue é um modelo simples de um sistema de irrigação com uma vazão inicial de 2000gpm(galão por minuto) que percorre três ramais feitos por tubos com 3 in de diâmetro com um número determinado de cotovelos e válvulas diferentes nas saídas para o qual foi desenvolvido um tutorial de cálculo com o intuito de identificar a vazão e pressão nos três ramais.[pic 3]
OBJETIVO GERAL
Desenvolver um tutorial de cálculo para obter valores para vazão e pressão, nos três ramais de um sistema de irrigação.
TUTORIAL DE CÁLCULO
Comando: O sistema de irrigação do exemplo 8.8 deve ser ampliado, mantendo constante a vazão em Volume total em 2000gpm pela adição de três ramais, cada um feito com tubos de 3 in, Conforme mostrado na figura. O borrifador na extremidade de cada ramal tem um bocal Com diâmetro mínimo de 1.5 in. As perdas localizadas nos cotovelos devem ser incluídas, Porém as diferenças de cotas podem ser desprezadas. Determine a vazão em volume, em Cada ramal a pressão requerida em A, e a pressão aplicada a cada bocal do borrifador. |
DADOS: Rede de tubos mostrada esquematicamente na figura seguinte
ramal 1: L1=37´ + 3 cotovelos e 1 válvula globo [pic 5][pic 4]
[pic 6]
=1.5´[pic 7]
2000gpm A[pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 8][pic 9]
ramal 2: L2=32´+ 2 cotovelos; [pic 14]
ramal 3: L3=40´ + 1 cotovelo e um T;[pic 15]
DETERMINAR: a: ,,[pic 16][pic 17][pic 18]
b: [pic 19]
3c: na entrada dos bocais[pic 20]
Escolhamos o índice n para saída do bocal e o índice p para o tubo.
[pic 21]
[pic 22] |
Para determinar f devemos calcular o número de Reynolds no tubo. Se o escoamento for Igualmente repartido como primeira aproximação, então = por ramal,e[pic 23][pic 24] [pic 25] = =[pic 26][pic 27] |
[pic 28]
[pic 29]
Da figura 8.14, para o tubo liso, f =0,0126, para um cotovelo , quadro 8.3, podemos obter uma primeira aproximação de para cada ramal; substituindo na Eq.1 temos[pic 30][pic 31]
...