Relatório de Hidráulica

1. Objetivo

Este relatório tem por objetivo expor os dados obtidos a partir do experimento, onde estudou-se da perda de carga localizada, para diferentes condições de vazão, material, diâmetro, conduto reto e tipos de conexão hidráulica. Afim de comparar os resultados obtidos experimentalmente com aqueles encontrados de forma teórica a partir de equações.

Materiais Utilizados

• Bomba;

• Reservatórios;

• Circuito com trechos lineares e conexões;

• Registros para controlar vazão;

• Medidores de pressão: manômetro diferencial de mercúrio, manômetro e Bourdon;

• reservatório para medição de volume;

• Cronômetro.

Procedimentos

O Procedimento experimental consistiu nos seguintes passos:

1. Foi conectado o manômetro diferencial nas conexões de interesse e os manômetros de Bourdon nos pontos de interesse;

FAZER O DESENHO ESQUEMATICO

1. Verificou-se a presença de bolha de ar nas mangueiras do manômetro diferencial de mercúrio, retirando-as;
2. Com registro fechado, foi verificado a leitura nas colunas do manômetro diferencial (estava nivelado) ou nos manômetros de Bourdon;
3. Com registro aberto, mediu-se a vazão (volume e tempo) e foi feito leitura nas colunas manômetro e nos manômetros de Bourdon.  
4. Variou –se a vazão e repetiu-se o procedimento diversas vezes.

Resultados e Discussões (VERIFICAR MEDIDAS)

Na tabela 1, tem-se as medidas obtidas experimentalmente, respectivamente, de alturas dos piezômetros, tempo para encher o recipiente utilizado e volume deste. Para esta etapa, foram aferidas 12 leituras para uma tubulação com diâmetro constante, de 20mm.

Na 2, por sua vez, observa-se as leituras obtidas através do procedimento experimental, desta vez, com o tubo constante de diâmetro 25mm. Para esta, realizaram-se 5 medidas de alturas, tempo e volume.

Após isso, utilizaram-se as equações abaixo para calcular a vazão e as perdas de carga experimental e teórica, respectivamente, formando assim as tabelas 3 e 4. 

vazao=volume/tempo (1)

Aplicando então Bernoulli e analisando as particularidades dos pontos observados, tem-se que a equação experimental seria:

ΔH=H2-H1 (2)

Para ser feita a análise teórica e sua posterior comparação com a real, utilizou-se as equações empíricas estudadas em sala, sendo estas Flamant, Fair-Whipple-Hsiao e Hazen-Williams, respectivamente:

ΔH=(0,000824*(Q^1,75)*L)/Dˆ4,75  (3)

ΔH=(0,000859*(Q^1,75)*L)/Dˆ4,75    (4)

deltah=10,65*Q^1,85*L/(C^1,85*D^4,87) (5)

Considerando o tamanho do cano de 2m e os diâmetros internos dos canos de 20mm e 25mm de 15,8mm e 20,2mm, respectivamente, utilizando as formulações enumeradas acima, chegou-se então nas tabelas abaixo, encontrando diferentes valores teóricos, para de posse destes, compará-los com os reais. Além disso, C=145, já que cano é de PVC. 

Com tais tabelas e cálculos, é possível fazer os gráficos 1 e 2.  

Usaram-se os gráficos 1 e 2 com a finalidade de comparar as curvas teórica com os dados experimentais e notou-se uma similaridade entre a curva e os pontos, tornando assim coerente. No entanto, percebe-se uma maior aproximação do gráfico 1 com os pontos do que com o gráfico 2. Por fim, atenta-se que quanto menor o diâmetro, maior a perda de carga, isso sendo ocasionado pelo maior atrito do fluido com a parede do conduto.

Tabela 1 – Perdas de carga localizada experimentais e teóricas.

Fonte: Autores (2019).

...