Resistencia dos materiais III
Por: jeanramos • 12/5/2015 • Relatório de pesquisa • 950 Palavras (4 Páginas) • 240 Visualizações
UNIVERSIDADE METODISTA DE PIRACICABA[pic 1][pic 2]
ENGENHARIA MECÂNICA
RELATÓRIO DO EXPERIMENTO
PERDA DE CARGA NO TUBO
ESTUDO DO COEFICIENTE K
NOME | RA |
Renan Felipe Rodrigues | 1295187 |
Jean Ramos da Assunção | 1386242 |
Elimar Lima Pereira | 1271832 |
Everton Bernardo da Costa | 1386945 |
GRUPO 2 |
Santa Bárbara D’Oeste
Novembro/ 2013
RELATÓRIO DE EXPERIMENTO
PERDA DE CARGA NO TUBO
ESTUDO DA CONSTANTE K
Trabalho apresentado à Universidade Metodista de Piracicaba como requisito parcial do conteúdo “Engenharia Mecânica Aplicada I”.
Professor: Marco Antonio S de Faria
Santa Bárbara D’Oeste
Novembro / 2013
Sumário:
- Objetivo do Experimento....................................................... Pág. 4
- Fundamentos Teóricos......................................................... Pág.4
- Procedimento Experimental.....................................................Pág.5
- Equações......................................................................Pág.6
- Tabelas.........................................................................Pág.7
- Conclusão............................................................................. Pág.8
- Bibliografia............................................................................ Pág.8
- Objetivo do Experimento
O objetivo desse experimento é determinar a perda de carga e o estudo do coeficiente k em certos furos em um tubo com a pressão da água e fazer a comparação com a teoria.
Para fazermos esses estudos vamos utilizar os conhecimentos da termodinâmica, matemática, da física e os conceitos vistos em sala de aula.
- Fundamentos Teóricos
Equação de Bernoulli
A equação de Bernoulli relaciona pressão e velocidade de um fluído ideal que escoa sob efeito da gravidade ao longo de um tubo de corrente, onde é dada por:
Constante = + + g * z[pic 3][pic 4]
Onde,
P = Pressão
ρ = Densidade do Fluído
V = Velocidade do Fluído
g = Aceleração da gravidade
z = Altura
Perda de Carga no Tubo
A perda de carga ocorre pelo simples fato do experimento não ser composto apenas pelo tubo retilíneo, nele também se encontra alguns componentes que acabam gerando certos “acidentes” na pressão, ou seja, isso ocorre sempre que um acessório é inserido na tubulação, por exemplo: em curvas, válvulas, reduções, entre outros. A perda de carga pode ser distribuída ou localizada, dependendo do motivo que a causa.
Essa perda é calculada através da seguinte formula:
hL = K * [pic 5]
Onde: hL = Perda de carga
K = Constante
V = Velocidade média da água
- Procedimento Experimental
Materiais utilizados no experimento:
- Tubo com 78,5mm de diâmetro e com um furo de 6mm.
- Cronômetro.
- Mangueira com válvula para liberação da água.
- Água.
- Recipiente para medir vazão.
Para fazer esse experimento, é aconselhável ter no mínimo três indivíduos, devido aos seguintes fatores:
- É necessário um indivíduo segurar a mangueira dentro do recipiente (tubo).
- Outro individuo deve ficar responsável por cronometrar as medidas conforme o tanque enche.
- O terceiro individuo para marcar o tempo.
O ensaio deve ser feito da seguinte modo:
- Posiciona-se a mangueira dentro do recipiente e abra a válvula.
- Quando a água atingir o furo do tubo o cronômetro deve ser acionado.
- Conforme a água atinge as medidas escolhidas, os valores de tempo devem ser anotados até que a água fique em um nível constante.
Segue na imagem a seguir uma ilustração do experimento:
[pic 6]
Figura 1 – ilustração do experimento
Utilizando os conhecimentos da termodinâmica, física, matemática e os conceitos vistos em sala de aula, podemos definir os seguintes resultados através do ensaio:
Vazão = [pic 7]
Velocidade = [pic 8]
Após certo tempo ocorreu à estabilidade, onde a água parou de subir, isso aconteceu pois, a vazão de entrada se igualou a vazão de saída e com isso a equação da velocidade passou a ser:
Ve * Ae = Vs * As
Vs = [pic 9]
A vazão foi determinada após marcarmos o tempo em que o recipiente foi completamente cheio, no caso, o recipiente tem volume de 2L. Para que a margem de erro fosse o menor possível, medimos o tempo três vezes e calculamos o tempo médio conforme mostra a tabela a seguir:
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