Relatório de perda carga por fricção

INTRODUÇÃO        

A hidrostática é a parte da física que estuda as forças exercidas por um fluido em repouso (v=0 e a=0). Esta mesma força é aplicada sobre uma área as principais condições hidrostáticas são: (v=0ea=0) condição hidrostática, a variação de pressão deve-se apenas ao peso do fluido. (WHITE, 2011,Pág.78)

 fluido é  uma substância que pode escoar facilmente, não tem forma própria e assume sempre a forma do recipiente no qual esta inserido, as únicas forças que actuam num fluido em equilíbrio estático são a força gravítica e a de pressão. (ÇENGEL, 2007, Pág. 10, grifo nosso)

Os fluidos incluem os líquidos, os gases, os plasmas e, de certa maneira, os sólidos plásticos. Os líquidos e gases diferem, notavelmente, em suas compressibilidades. (LIVI, 2012, p. 6, grifo nosso)

Fluidos incompressíveis (líquidos): Um fluido que apresenta resistência à redução de volume próprio (têm volume definido desde que não estejam submetidos a pressões muito elevadas). Fluido compressível (gases): enquanto o fluido que responde com uma redução de seu volume próprio ao ser submetido a acção de uma força. (LIVI, 2012, p. 6, grifo nosso)

O objectivo deste trabalho prático é não só de aplicar os conhecimentos adquiridos sobre a hidrostática e a lei de Pascal, mas também verificar a relação entre a pressão, em diferentes pontos de um fluido em repouso e as respectivas alturas desses pontos.

1.  REVISÃO BIBLIOGRAFICA

Algumas propriedades são fundamentais para a análise de um fluido e representam a base para o estudo da mecânica dos fluidos, essas propriedades são específicas para cada tipo de substância avaliada e são muito importantes para uma correta avaliação dos problemas comumente encontrados na indústria. Dentre essas propriedades podem-se citar: a massa específica, o peso específico e o peso específico relativo. (1)

Massa específica ou densidade absoluta

Representa a relação entre a massa de uma determinada substância e o volume ocupado por ela. (1)

Densidade relativa ou peso específico relativo

Representa a relação entre o peso específico do fluido em estudo e o peso específico da água. (1)

Princípio de Pascal

O Principio de Pascal representa uma das mais significativas contribuições práticas para a mecânica dos fluidos no que tange aos problemas que envolvem a transmissão e a ampliação de forças através da pressão aplicada a um fluido.(2)

O seu enunciado diz que: “quando um ponto de um líquido em equilíbrio sofre uma variação de pressão, todos os outros pontos também sofrem a mesma variação”. (2)

Essa propriedade dos líquidos, expressa pela lei de Pascal, é utilizada em diversos dispositivos, tanto para amplificar forças como para transmiti-las de um ponto a outro. Um exemplo disso é a prensa hidráulica e os freios hidráulicos dos automóveis. (2)

Teorema de Stevin

O teorema de Stevin também é conhecido por teorema fundamental da hidrostática e sua definição é de grande importância para a determinação da pressão actuante em qualquer ponto de uma coluna de líquido. (1)

 O teorema de Stevin diz que “A diferença de pressão entre dois pontos de um fluido em repouso é igual ao produto do peso específico do fluido pela diferença de cota entre os dois pontos avaliados. (1)

O teorema de Stevin permite a determinação da pressão actuante em qualquer ponto de um fluido em repouso e que a diferença de cotas h é dada pela diferença entre a cota do ponto B e a cota do ponto A medidas a partir da superfície livre do líquido.

Para obtermos esta pressão, consideremos um recipiente contendo um líquido de densidade d que ocupa o recipiente até uma altura h, em um local do planeta onde a aceleração da gravidade é g.

A Força exercida sobre a área de contacto é o peso do líquido.

Ou seja, a pressão hidrostática não depende do formato do recipiente, apenas da densidade do fluido, da altura do ponto onde a pressão é exercida e da aceleração da gravidade.

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Manómetros

Manómetros são instrumentos simples que medem diferença de pressão entre dois pontos em um fluido incompressível estático através da medição da diferença de elevação entre esses pontos. Os manómetros podem ser classificados em : (3)

Manómetros de coluna U: são instrumentos utilizados para se medir a diferença de pressão estática dos filtros. Trabalha com escala de 0 a 50 mmca (milímetros coluna de água). (4)

Manômetros diferenciais: são instrumentos que medem a diferença entre duas pressões. Eles são adequados para o monitoramento da contaminação/saturação de filtros, para medição de nível em tanques fechados, para medição da sobrepressão em salas limpas, medição de vazão em meios gasosos ou líquidos e para o controle de estações de bombeamento. (4)

Os manómetros com tubo Bourdon são utilizados para a medição da pressão relativa de 0,6... 7.000 bar. Eles são classificados como instrumentos para medição mecânica de pressão, e funcionam sem alimentação eléctrica. Esses Tubos Bourdon são tubos com formato radial com uma seção transversal oval.  (5)