Mecânica dos Fluidos

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Experimento II: Encanamento Simples

Este Experimento consiste em encontrar uma relação entre as áreas de cada bomba, dadas as vazões de diferença de pressão entre quatro sistemas, onde uma utiliza orifício e a outra utilizando venture, e um sistema em serie para cada um, tendo as mesmas dimensões e tendo como diferença as bombas de venture e orifício.

[pic 6]

Equipamento:

- Reservatório de agua de 100L

- Bomba centrifuga de 0,5 HP

- 1 Medidor de vazão tipo venture

- 1 Medidor de vazão tipo Placa de Orifício em acrílico

- 1 Rotâmetro comercial com corpo acrílico

- Sistemas de tubo de PVC de 1’

- 1 Manômetro diferencial tipo em manômetro mercúrio

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Equação de Bernoulli: Descreve o comportamento de um fluido que se move ao longo de um tubo ou conduto.

O princípio de Bernoulli afirma que para um fluxo sem viscosidade, um aumento na velocidade do fluido ocorre simultaneamente com uma diminuição na pressão ou uma diminuição na energia potencial do fluido.

- Para fluidos reais:

Z1+ (P1/ɤ) + (V12/(2xg)) = Z2 + (P2/ɤ) + (V22/(2xg)) + hp

- Desconsiderando a perda de carga e a diferença de altura, já que são iguais nos dois sistemas, orifício e venture.

- Logo:

(P1/ɤ) + (V12/(2xg)) = (P2/ɤ) + (V22/(2xg))

((P1-P2)/ɤ = (V22-V12)/2xg) x ɤ

P1 – P2 = ((V22-V12)/2) x ῤ

∆ῤ = ((Q22-Q12)/(A22-A12)) x ῤ x (1/2)

A22-A12 = (Q22-Q12) x (1/∆ῤ) x ῤ x (1/2)

A22-A12 = (ῤ x (Q22-Q12)) / (2 x ∆ῤ)

A22 = ((ῤ x (Q22-Q12)) / (2 x ∆ῤ)) + A12

A2 = + A1[pic 7]

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Resoluções:

A2 = + A1[pic 8]

Dados obtidos:

- Placa de Orifício

Q1 = 0,03833 m3/s

∆ῤ = 28664 Pa

- Placa de Venture

Q2 = 0,04583 m3/s

∆ῤ = 14132 Pa

- Sistema Orifício

Q1 = 0,03616 m3/s

∆ῤ = 32397 Pa

- Sistema de Venture

Q1 = 0,038 m3/s

∆ῤ = 22931 Pa

- Para Placa

A2 = + A1[pic 9]

A2 = ^-5 + A1[pic 10]

- Para Sistema

A2 = + A1[pic 11]

A2 = ^-5 + A1[pic 12]

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Experimento III: Encanamento completo com perda de carga

Este experimento tem como objetivo comparar a perda de pressão real e a calculada através da equação de perda de carga de Bernoulli. Dadas as perdas e a vazão, calcular através da equação de Bernoulli a diferença de pressão entre a admissão e a descarga no sistema de dutos segundo o equacionamento e a perda real mensurada.

[pic 13]

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Resoluções:

(P1/ɤ) + (V12/(2xg)) + Z1= (P2/ɤ) + (V22/(2xg)) + Z2 + hD + hL

HD = ƒ x (ℓ/D) x (V22/(2xg))

HL = KL x (V22/(2xg))

Leq = KL x (D/ƒ)

Q = 9,655x10-4

Tubulação de 2,7cm de diâmetro V = 1,6863 m/s

Considerando agua a 20°C

Re = (ῤ x V x D)/µ = (998,2 x 1,6863 x 0,027) / 1,002x10-3 = 45357

ɛ/D = (0,0015x10-3) / 0,027 = 0,0000555

ƒ = 0,0022

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Conclusão

Podemos concluir desse trabalho experimental, como os dados encontrados são sensíveis a estímulos, e a importância da manutenção adequadas dos fluidos