PERDA DE CARGA EM TUBULAÇÕES E ACESSÓRIOS HIDRÁULICOS/ DETERMINAÇÃO DO FATOR DE ATRITO EM FUNÇÃO DE REYNOLDS
Por: Kleber.Oliveira • 25/4/2018 • 2.002 Palavras (9 Páginas) • 505 Visualizações
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Após obter-se a vazão, calcula-se a velocidade média e com outras variáveis, tais como densidade do fluido e comprimento da seção de variação de pressão é possível encontrar o valor do coeficiente experimental médio de perda de carga, e este será comparado com o coeficiente encontrado no gráfico de Moody.
Após o experimento de perda de carga distribuída realizou-se o de perda de carga localizada. Para o cálculo do coeficiente de perda de carga localizada utilizou-se três acessórios disponíveis, sendo estes: registro de pressão, filtro em Y e registro de gaveta.
Registrou-se todos os valores obtidos experimentalmente para serem utilizados no desenvolvimento dos cálculos.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1) PERDA DE CARGA DISTRIBUIDA
A perda de carga distribuída foi realizada em tubulações de PVC e cobre. Os dados coletados experimentalmente em cada tubo estão representados nas Tabelas 01 e 02.
Tabela 01 – Dados do experimento com tubo de PVC.
Teste
h(m)
t1(s)
D(m)
L(m)
[pic 1][pic 2](m)
P1 (Pa)
P2 (Pa)
1º
0,45
26
0,0191
0,85
0,000005
4481,6
4343,7
2º
0,45
33
0,0191
0,85
0,000005
3171,6
3102,6
Tabela 02 – Dados do experimento com tubo de cobre.
Teste
h (m)
t1 (s)
D (m)
L (m)
[pic 3][pic 4](m)
P1 (Pa)
P2 (Pa)
1º
0,45
26
0,015
0,85
0,0000015
4343,7
4274,7
2º
0,45
33
0,015
0,85
0,0000015
3171,6
3102,6
Segue abaixo as equações que foram utilizadas para a realização dos cálculos.
[pic 5][pic 6] (1)
[pic 7][pic 8] (2)
[pic 9][pic 10] (3)
[pic 11][pic 12] (4)
[pic 13][pic 14] (5)
[pic 15][pic 16] (6)
[pic 17][pic 18] (7)
[pic 19][pic 20] (8)
[pic 21][pic 22] (9)
Onde:
A = Área;
P = Pressão;
D = Diâmetro;
[pic 23] Viscosidade;
ɛ = Rugosidade;
ƒ = Coeficiente de perda de carga;
Re = Reynolds;
Ѵ = Viscosidade cinemática;
Q = Vazão;
V = Velocidade;
t = Tempo;
Vm = Velocidade média;
H = Altura.
Foram feitas médias com os dois valores de pressões aferidas no manômetro de cada tubo nos testes realizados. (Eq. 1). O cálculo do volume preenchido pelo fluido foi realizado relacionando a área da base do recipiente hidráulico e a altura (h) preenchida pelo mesmo (Eq. 3). O recipiente hidráulico de base quadrada possui lado (L) de 0,85 metros. Assim, temos um volume de 0,06498 m3.
Calculou-se a vazão do fluído, água, nessa tubulação (Eq. 5), relacionando o volume ocupado pelo fluído com os tempos coletados no laboratório para cada teste. Os valores obtidos estão representados na Tab. 03.
Com as vazões e diâmetro de cada tubo, torna-se possível calcular a velocidade média (Eq. 6) do fluido na tubulação. A velocidade é obtida relacionando a vazão do fluido com a área (Eq. 3) da tubulação.
A partir dos dados calculados anteriormente e relacionados na Tabela 3 calculou-se o fator de perda de carga distribuida ([pic 24][pic 25]), (Eq. 7), nas tubulações de cobre e PVC, os valores obtidos encontram-se na Tabela 03.
É válido ressaltar que, durante o processo a variação pressão foi obtida em Kgf/cm2 e transformada na unidade do Sistema Internacional (Pa).
O fator de perda de carga distribuida ([pic 26][pic 27]) experimental encontrado deverá ser comparado com o valor teórico do coeficiente de perda de carga, utilizando o diagrama de Moody-Rouse e a literatura.
Para se obter o coeficiente de perda de carga pelo gráfico de Moody [pic 28][pic 29], torna-se necessário calcular o número de Reynolds (Re),
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