Determinação Do Fator De Atrito Em Tubulações

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA

INSTITUTO DE CIENCIAS AMBIENTAIS E DESENVOLVIMENTO

SUSTENTAVEL

Relatório de Hidráulica

Determinação do fator de atrito em tubulações

BARREIRAS – BAHIA

Rodrigo Satoshi Tanaka

Relatório de Hidráulica:

Determinação do fator de atrito em tubulações

BARREIRAS – BAHIA

2011

Relatório entregue como requisito

parcial referente às avaliações da

disciplina Hidráulica do curso superior

de Engenharia Civil da UFBA - Campus

Barreiras.

Professor: Flávio Gonçalves.

1. Introdução

Quando um fluido qualquer escoa de um ponto para outro no interior de

uma tubulação, haverá sempre uma perda de energia, denominada queda de

pressão quando nos referimos a gases ou perda de carga para os líquidos.

No caso de escoamentos reais, a preocupação principal são os efeitos

do atrito. Esses efeitos ocasionam a perda de cargase manifestando como

uma queda de pressão, provocado pelo atrito do fluido com a superfície interna

da parede do tubo e turbulências no seu escoamento.Portanto quanto maior a

rugosidade da parede da tubulação ou mais viscoso for o fluido, maior tenderá

a ser a perda de carga.

Com o intuito de estabelecer leis que possam reger as perdas de carga

em tubulações, estudos e pesquisas vêm sendo realizadas há séculos.

Atualmente a expressão mais precisa e utilizada universalmente para análise

de escoamento em tubos, e que foi proposta em 1845,é a conhecida equação

de Darcy-Weisbach (Equação 1):

g

v

D

L

f hf

2

. .

2

= Eq.1

A equação desenvolvida por Darcy-Weisbach é a mais utilizada no meio

científico, garantindo maior ajuste dos dados à realidade física. Ela é

denominada também de equação Universal da Perda de Carga.

2. Objetivo

Extrair dados em laboratório em determinadas tubulações para cálculo

de vazão e perda de carga.

Determinar o fator de atrito nessas tubulações.

Comparar o fator de atrito obtido experimentalmentecom o fator

tabelado e os estimados (diagrama de Moody, diagrama de Rouse e

fluxograma).

3. Materiais e Métodos

Os aparatos utilizados na coleta dos dados foram:

•Régua (cm)

•Equipamento para análise de escoamentos internos: Bomba d´água,

tubulação e reservatório de água.

•Cronômetro (s)

•Manômetro

No dia 23 de setembro de 2011 foi iniciado no laboratório de Hidráulica,

localizado no Instituto de Ciências Ambientais e Desenvolvimento Sustentável

(ICADS), CampusProfessor EdgardSantos, o segundo relatório de hidráulica.

Sob a orientação do professor Flávio Gonçalves, observamos o sistema

do qual extrairíamos os dados experimentais, o sistema consistia no

acionamento de uma bomba, que despejaria em um recipiente a água através

de uma tubulação, a qual ficaria estocada enquanto o orifício no fundo do

recipiente não fosse aberto, através desse orifícioa água poderia retornar ao

sistema de bombeamento. Ao lado desse sistema encontrava-se um

manômetro do qual extrairíamos dados para cálculo da perda de carga.

Para esse experimento usamos quatro tipos de tubulações, e repetimos

o mesmo processo do primeiro experimento. A primeira tubulação a ser

utilizada foi a de cobre rugoso, sendo assim, conectávamos dois fios na

tubulação para a leitura do manômetro, acionávamos a bomba e depois de

determinado tempo marcado pelo cronometro medíamos a altura em que a

água se encontrava no recipiente com o auxílio de uma régua repetíamos esse

processo três vezes, e sempre tentando desligar a bomba para um mesmo

tempo a ser cronometrado. Durante o processo enquanto o líquido era

bombeado pela tubulação olhávamos o manômetro e líamos a diferença de

nível entre as duas colunas de mercúrio.

Todo esse processo feito para a tubulação de cobre rugoso, foi repetido

para as outras três tubulações, sendo a segunda feita de cobre liso, a terceira

de pvc liso e a ultima de pvc rugoso, por fim, observamos e medimos todos os