Relatorio Mecanica dos Fluidos

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CÁLCULOS EFETUADOS A PARTIR DAS MEDIÇÕES 13

4.1 Medição 1 13

4.2 Medição 2 14

4.3 Medição 3 16

4.4 Medição 4 18

4.5 Medição 5 20

5 ANÁLISE DE RESULTADOS 22

5.1 Velocidade e Perdas de Carga 22

5.2 Gráfico da Velocidade x Perda de Carga (Método 1) 22

5.3 Gráfico da Velocidade x Perda de Carga (Método2) 23

5.4 Gráfico de Perda de Carga Método1 x Método 2 23

6 CONCLUSÃO 25

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 26

1 INTRODUÇÃO

A mecânica dos fluidos, estuda em geral, o comportamento de um fluido em determinadas situações, geralmente quando são submetidos à forças externas, levando em consideração todos os fatores que o influenciam, são realizados testes com diferentes equipamentos e diferentes variáveis para se chegar a resultados concretos.

Fluidos são substâncias que são capazes de escoar e cujo volume toma a forma de seu recipiente. Quando em equilíbrio, os fluidos não suportam forças tangenciais ou cisalhantes. Todos os fluidos possuem um certo grau de compressibilidade e oferecem pequena resistência à mudança de forma.

O objetivo acadêmico das aulas em laboratório de hidráulica, é justamente, comprovar, através de medições e cálculos posteriores, as relações matemáticas que os envolve.

Quando um fluido escoa por uma tubulação, há um atrito entre o fluido e as paredes da tubulação e ocorre também, uma turbulência do fluido com relação à ele mesmo, isso faz com que a pressão que existe no interior da tubulação diminua , conforme a passagem do fluido, a isso denominou-se perda de carga.

Perdas de carga podem ser divididas em dois grupos: perdas que ocorrem em trechos lineares, ou perdas distribuídas e perdas localizadas em elementos individuais, chamadas perdas singulares. As perdas são em função do comprimento do duto, da rugosidade do material que o compõe, da velocidade do escoamento, do diâmetro do duto e do tipo do escoamento.

O estudo a seguir, versa sobre as perdas de carga singulares, aquelas em que são estudados os acessórios presentes na tubulação, bem como suas características únicas, como a constante dos acessórios, comumente denominada “K” e o Comprimento Equivalente de cada um deles, o “Leq”.

Seguem as descrições das atividades desenvolvidas em laboratório, pelo grupo de universitários orientados por seu professor, bem como, os cálculos e análises relativos às amostras, ligados à perda de carga na tubulação e acessórios estudados.

ANJOS, Talita Alves Dos. "Fluídos "; Brasil Escola. Disponível em <http://www.brasilescola.com/fisica/fluidos.htm>. Acesso em 20 de setembro de 2015.

2 DESENVOLVIMENTO DO ESTUDO

2.1 Ferramentas Utilizadas

Foi utilizado uma trena, que serviu para medir o comprimento total da tubulação, em metros.

Utilizou-se também, um cronômetro manual para se medir o tempo em que se atingia o volume desejado no tanque.

2.2 Instalações

A bancada utilizada para as medições, constituía-se de um sistema de tubulações com os acessórios descritos abaixo e um tanque em acrílico.

Tabela 1. Acessórios e suas características singulares

Quantidade Especificação K Leq. (cm) K Total Leq Total

1 Registro Globo 10 6,7 10 6,7

1 Registro Gaveta 0,2 0,1 0,2 0,1

1 Te de passagem 0,6 0,4 0,6 0,4

1 Te de saída lateral 1,3 1,4 1,3 1,4

3 Curva 90° 1,2 0,4 3,6 1,2

1 Expansao (d=50mm) 0,4 0,4 0,4 0,4

Soma dos valores 16,1 10,2

2.3 Dados das instalações do experimento

Capacidade do tanque: 1m3, onde para fins acadêmicos convencionou-se utilizar 15l.

Dados da tubulação: Tubo com diâmetro nominal de 3/4”, confeccionado em cobre (Cu).

Fluido utilizado: Água a temperatura ambiente de 20° C.

2.4 Dados Utilizados

Fluido: Água a temperatura de 20° C

Peso Específico da Água: ɣH20 = 9810 N/m3

Massa Específica da Água: ρH20 = 998,2 Kg/m3

Viscosidade Dinâmica da Água: μH2O = 1 x 10-3

Aceleração da Gravidade: 9,81 m/s2

Volume do tanque: v = 15litros

2.4.1 Dados da Tubulação

Material:Cobre (Cu)

Comprimento Total da Tubulação: L = 2,3m

Soma do Comprimentos equivalentes dos acessórios: 0,102m

Diâmetro nominal: 3/4”

Diâmetro interno: 19 mm ou 19x 10-3m.

Rugosidade do tubo: 7 x 10-6m

3 DESCRIÇÃO DO PROCEDIMENTO

Primeiramente, foi verificado pelos integrantes do