O PROCEDIMENTO ESPERIMENTAL

SUMÁRIO

RESUMO 1

1.INTRODUÇÃO 2

2.OBJETIVOS 4

3.MATERIAIS UTILIZADOS 4

4.PROCEDIMENTO ESPERIMENTAL 5

5.RESULTADOS 5

6.CONCLUSÃO 6

7.SUGESTÕES 7

8.REFERÊNCIAS 7

RESUMO

Este relatório traz resultados do experimento sobre a determinação da perda de carga localizada no registro de gaveta. Com o auxílio de equações já conhecidas da disciplina de fenômenos de transporte e do modulo experimental de hidráulica, foi constatado que os conhecimentos de perda de carga são imprescindíveis para projetos de instalações hidráulicas.

1.INTRODUÇÃO

Quando um líquido escoa de um ponto para outro no interior de um tubo, ocorre sempre uma perda de energia, denominada perda de carga (Sistemas de bombeamento de líquidos). Esta perda de energia é devida principalmente ao atrito do fluído com uma camada estacionaria aderida à parede interna do tubo. O emprego de tubulações no transporte de fluídos pode ser realizada de duas formas: tubos fechados e canais abertos. Perda de carga é a energia perdida pela unidade de peso do fluido quando este escoa.

No cotidiano a perda de carga é muito utilizada, principalmente em instalaçõeshidráulicas. Por exemplo, quanto maior as perdas de cargas em uma instalação de bombeamento, maior será o consumo de energia da bomba. Para estimar o consumo real de energia énecessário que o cálculo das perdas seja o mais preciso possível.

O escoamento interno em tubulações sofre influência das paredes, dissipando energia devido ao atrito.Essa dissipação de energia provoca um abaixamento da pressão total do fluido ao longo do escoamento que é denominado de Perda de Carga, podendo ser distribuída ou localizada.

Distribuídaa 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.

A perda localizada ocorre sempre que um acessório é inserido na tubulação, seja para promover a junção de dois tubos, ou para mudar a direção do escoamento, ou ainda para controlar a vazão. A ocorrência da perda de carga é considerada concentrada no ponto provocando uma queda acentuada da pressão no curto espaço compreendido pelo acessório.

Este tipo de perda de carga ocorre sempre que o escoamento do fluido sofre algum tipo de perturbação, causada, por exemplo, por modificações na seção do conduto ou em sua direção. Tais perturbações causam o aparecimento ou o aumento de turbulências, responsáveis pela dissipação adicional de energia. As perdas de carga nesses locais são chamadas de perdas de carga localizadas, ou perdas de carga acidentais, ou perdas de carga locais, ou ainda, perdas de carga singulares. Alguns autores denominam as mudanças de direção ou de seção de singularidades.

Pode-se dizer que este tipo de perda é causado pelos acessórios de canalização, isto é, as diversas peças necessárias para a montagem da tubulação e para o controle do fluxo do escoamento, que provocam variação brusca da velocidade, em módulo ou direção, intensificando a perda de energia nos pontos onde estão localizadas. O escoamento sofre perturbações bruscas em pontos da instalação tais como em válvulas, curvas, reduções, emendas entre outros.

De um modo geral, todas as perdas localizadas podem ser expressas sob a forma:

〖hp〗_LOC=K v^2/2g

OndehpLOC é a perda de carga localizada;

V é a velocidade de escoamento;

K é o coeficiente de perda de carga localizada, obtido experimentalmente para cada caso. A Tabela 1.0 apresenta os valores aproximados de K para as peças e perdas mais comuns na prática.

Tabela 1.0 –Comprimentos equivalentes e perdas localizadas

Tabela 2 – Valores aproximados dos coeficientes de perda K

O registo de gaveta tem a função de trabalhar totalmente aberto ou totalmente fechado, ou seja, sua função não é regular a vazão e sim interromper o fluxo de água em uma instalação. Utiliza-se o registo de gaveta para eventuais manutenções na instalação ou no caso de algum vazamento.O registo de gaveta deve ser instalado em colunas de distribuição (tubulações verticais que distribuem a água para a residência), e não em pontos de utilização, como por exemplo: chuveiros, torneiras e outros.

2.OBJETIVOS

Calcular a perda de carga localizada no registro de gaveta (hpLOC) e determinar o coeficiente de perda de carga localizada (Kp) do registro, comparando valores teóricos e reais.

3.MATERIAIS UTILIZADOS

Para o desenvolvimento do experimento utilizou-se um módulo experimental de hidráulica, com um tubo diafragma, um quadro de pressões com manômetro em “U”, uma tubulação lisa de 1 ½” e uma tubulação lisa de 1 ½” com registro de gaveta aberto. O fluido utilizado foi a água.

4.PROCEDIMENTO ESPERIMENTAL

Inicialmente, omóduloexperimentaldehidráulicafoiligadoparageraroescoamentodo fluido aolongodatubulaçãocomcertavazãodesconhecida. Foi realizada, então, umaleitura do quadro depressõescompostopordoismanômetrosdemercúrio,(que apresentavam bolhas de ar impróprias para o experimento, com isso primeiro ocorreu a remoção das bolhas para não alterarem os resultados finais.), logo após foi medida a pressão através da diferença de altura no tubo diafragma, tubo liso sem o registro de gaveta e no tubo liso com o registro de gaveta. Logo após a coleta de todos os dados foram feitos os cálculos necessários.

5.RESULTADOS

Primeiro foi medida a altura