Relatorio Perda de Carga

Sumário

Simbologia        

Introdução        

Objetivos        

Introdução teórica        

Experimento realizado        

Metodologia de cálculo        

Resultados        

Comentários e conclusões        

Referências bibliográficas        

Anexos        

Simbologia

Neste trabalho, todas as unidades utilizadas estarão de acordo com o Sistema Internacional de Unidades, que por sua vez foi oficialmente instituído no Brasil em 1962.

Na tabela abaixo são mostradas as unidades que não apresentam correlações físicas conhecidas e que geram todas as demais unidades do SI e, portanto, são chamadas de unidades de base.

Tabela 1 - Unidades de base

Grandeza	Nome da Unidade	Símbolo
Comprimento	metro	m
Massa	quilograma	kg
Tempo	segundo	s

Abaixo, as unidades derivadas das unidades de base e que estão diretamente relacionadas com o estudo em questão.

Tabela 2 – Unidades derivadas do SI pertinentes ao estudo da bomba centrífuga

Grandeza	Nome da Unidade                                                              Símbolo
Peso específico	Newton              Newton por metro cúbico	N/m3
Aceleração da gravidade	metro por egundo quadrado	m/s2
Densidade	quilograma por metro cúbico	kg/m3
Pressão	Pascal	Pa
Temperatura Celsius	grau Celsius                                                                               ºC
Vazão volumétrica	metro cúbico por segundo                                                    m3/s
Velocidade	metro por segundo                                                                 m/s
Perda de carga	metros                                                                                         m

Introdução

No desenvolvimento de projetos hidráulicos, são necessários diversos cálculos de forma a obter um sistema que não desperdice energia ou necessite de peças redundantes. Desta forma, um importante cálculo que deve ser feito durante o estudo de uma planta hidráulica é a potência exigida das bombas para que o fluido de trabalho se movimente com a vazão e a pressão necessária na operação.

Sendo assim, observa-se que a energia fornecida às bombas é em parte perdida devido aos efeitos viscosos e caso esses sejam desconsiderados, o projeto pode apresentar falhas significativas. Assim, o valor que rege essa análise é a perda de carga do fluido ao longo de seu comprimento ou a perda de carga localizada devido à necessidade de alguma peça especial.

Portanto, o seguinte relatório é referente a um experimento que teve por objetivo calcular os coeficientes de perda de carga de um fluido escoando a montante e a jusante de uma redução de seção.

Objetivos

O experimento realizado tem por objetivo analisar o escoamento da água por uma tubulação que passa por uma redução de seção e possui três pontos de estudo a montante e a jusante desse acessório de canalização.

Nessa análise, deseja-se obter os coeficientes de perda de carga dos pontos iniciais, dos pontos finais e do coeficiente de perda de carga localizado na redução de seção.

Introdução teórica

No escoamento de fluido em condutos, observa-se que devido ao princípio da aderência, as partículas do fluido em contato com a parede do tubo adquirem a velocidade da superfície deste, que está em repouso. Desta forma, como as partículas que não estão em contato com a parede da tubulação não estão em repouso, é criado um perfil de velocidades.

Figura 1 - Perfil de velocidades

[pic 1]

Logo, é notável que a dissipação de energia provocada pelos efeitos viscosos citados provoca uma diminuição da pressão total do fluido ao longo do escoamento que é chamada de perda de carga. Essa perda de carga pode ser localizada ou distribuída.

A perda de carga localizada é causada por peças utilizadas no controle do escoamento, que provocam alterações bruscas na velocidade, no módulo ou na direção, fazendo com que haja uma abrupta perda de carga no ponto de instalação. Alguns exemplos desses acessórios de canalização são válvulas, curvas ou reduções. Na imagem abaixo há um exemplo de uma redução de tubulação, onde o diâmetro interno final é menor que o inicial.

Figura 2 - Redução

[pic 2]

        Por outro lado, a perda de carga distribuída é gerada devido aos efeitos viscosos ao longo do comprimento longilíneo da tubulação fazendo com que haja uma diminuição gradativa de pressão. Sendo assim, observa-se que esta perda de carga é relativa ao diâmetro e ao comprimento do tubo, além da rugosidade da parede da tubulação e de algumas propriedades do fluido de trabalho, como sua massa específica, sua viscosidade e a velocidade de escoamento.

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