RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
Por: Daniely Félfili • 14/6/2021 • Trabalho acadêmico • 1.709 Palavras (7 Páginas) • 112 Visualizações
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL[pic 1]
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
ESTUDO DAS LINHAS ENERGÉTICAS E DIFERENÇAS DE CARGAS OBSERVADAS E CALCULADA
Cuiabá – MT
2021
DANIELY MENDES
JOELINA LARA
JONATHAN MAYCON
LURDEMILLA SARA
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA - DAS LINHAS ENERGÉTICAS E DIFERENÇAS DE CARGAS OBSERVADAS E CALCULADA
Relatório de aula prática apresentado à disciplina de Hidráulica dos Condutos Forcados, sob orientação da Dr. Weliton Tattom, do curso de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Mato Grosso, como requisito parcial de avaliação.
Cuiabá – MT
2021
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 4
2. OBJETIVOS GERAIS E ESPECÍFICOS 5
2.1 Objetivos Gerais 5
2.2 Objetivos Específicos 5
3. MATERIAIS E MÉTODOS 5
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 7
5. CONCLUSÃO 15
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 15
INTRODUÇÃO
Por meio da Equação de Bernoulli é possível relacionar a pressão e a velocidade de um fluido que escoa linearmente sob efeito da gravidade, permitindo calcular a carga de pressão, onde é possível calcular também a somatória das energias do fluido (energia total), sendo elas energia de posição, energia cinética e energia de pressão.
A pressão é proporcional aos metros de coluna d’água (mca) e dependem somente da altura da coluna de líquido. Portanto, as pressões em qualquer ponto no interior do líquido não dependem do formato ou do volume do reservatório. A altura de posição depende da topografia local e a cinética varia de acordo com algumas características, como por exemplo, o diâmetro da tubulação.
Quando há um fluido escoando em uma tubulação, a vazão se mantém constante, quando o diâmetro da tubulação aumenta, a velocidade tende a diminuir, portanto a pressão aumenta para que a vazão se mantenha constante ao longo da tubulação.
Sendo assim, há uma relação inversamente proporcional, ou seja, quanto maior a velocidade do fluido, menor a pressão e vice-versa. Esse tipo de variação de pressão acontece somente em condutos forçados, sem que haja contato com o meio externo. Caso haja qualquer perturbação, poderão ocorrer alterações de pressão e velocidade ao longo da tubulação.
Conhecendo a trajetória do fluido os valores de (carga de pressão) podem ser representados através de cotas geométricas em relação ao plano horizontal, a soma + z (carga de posição) é chamada de carga piezométrica. Se acima dessa carga for acrescentado os valores da energia cinética , obtemos a linha de energia. Conhecida como equação de Bernoulli temos: A linha energética acompanha o escoamento, exceto se for adicionada uma energia externa na tubulação. [pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]
A Equação de Bernoulli é representada por:
(1)[pic 7][pic 6]
Em que o primeiro termo se refere à carga de pressão, o segundo a carga de velocidade e o terceiro a carga geométrica. A somatória deles resulta na Energia. Conhecendo-se a trajetória do fluido os valores de (carga de pressão) podem ser representados através de cotas geométricas em relação ao plano horizontal, a soma + z (carga de posição) é chamada de carga piezométrica. Se acima dessa carga for acrescentado os valores da energia cinética , obtemos a linha de energia. A linha energética acompanha o escoamento, exceto se for adicionada uma energia externa na tubulação. A equação de Bernoulli é largamente aplicada para estudar turbinas de usinas hidrelétricas, manômetros, fluxo de abastecimento de água, tubulações de gases etc. [pic 8][pic 9][pic 10]
Para o desenvolvimento do experimento, foram utilizados dois cálculos para a carga de pressão: estimada e observada. Para a estimada assume-se como verdadeira a hipótese da conservação da energia, ou seja, ao longo de um sistema hidráulico não há perdas de energia, sendo, E1 = E2 = E3 = E4 na qual E1, E2, E3 e E4 são os termos que representam a energia total do sistema hidráulico e seus componentes estão expressos na equação 1. Logo, para cálculo da observada são consideradas as cargas de pressão, com todas as perdas no sistema e feito a devida comparação para melhor análise.
OBJETIVOS GERAIS E ESPECÍFICOS
Objetivos Gerais
- Identificar a contribuição das cargas de posição, cinética e de pressão para o sistema.
- Comparar a carga de pressão calculada com a observada;
Objetivos Específicos
- Identificar a carga de posição do sistema estudado;
- Verificar e anotar a carga de pressão dos sistemas calculados e o observado;
- Determinar a vazão;
- Calcular e comparar as cargas de posição, cinética e de pressão pela Equação de Bernoulli.
MATERIAIS E MÉTODOS
No experimento proposto, utilizou-se os seguintes materiais:
- Cronometro;
- Piezômetro;
- Régua;
- Copo de medidas;
- Bomba hidráulica;
- Conjunto de tubulações;
- Bloco de madeira
- Reservatório;
O experimento foi realizado no Laboratório de Hidráulica da Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia (FAET).
[pic 11]
Figura 1 – Sistema de teste
No experimento, há um sistema de circulação de água em condutos forçados construído sobre um plano de referência. Neste sistema, há um reservatório ligado a uma bomba, que por sua vez, é controlada por uma fonte variável. Em princípio, o ensaio é divido em quatro pontos de leitura como mostra a figura 1, sendo estes, acoplados a tubos piezométricos, com a finalidade de ler a carga de pressão em cada ponto.
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