Perda de Carga em Acidentes

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O mesmo procedimento foi aplicado para o joelho A localizado entre os pontos 5 e 6 obtendo-se a figura 3.

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Figura 3: Perda de carga em função da energia cinética no acidente A (5-6).

O gráfico da figura 3 comportou-se de maneira semelhante ao da figura 2, sendo assim, as mesmas considerações feitas para este são validas para o joelho A do ponto 5 a 6. Notou-se também que embora os acidentes estejam localizados em pontos distintos e que as perdas de cargas sejam diferentes, o Kl permaneceu inalterado, o que nos leva a concluir que este depende apenas da geometria do acessório e das vazões.

Para o joelho localizado no ponto B, a perda de carga apresentou o comportamento conforme mostrada no gráfico da figura 4.

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Figura 4: Perda de carga em função da energia cinética no acessório B (17-18).

Assim como no acidente A, o gráfico para o B apresentou um comportamento descrito na literatura, a linearidade da perda de carga com relação e a energia cinética, de modo que as justificativas feitas para o acessório A, também servem para o B. Ao analisar o coeficiente de perda de obtido no procedimento experimental que é igual a 1,816, nota-se que o mesmo é equivalente ao da literatura (Apêndice A), para um joelho de 90° com o diâmetro de 25mm o Kl é 1,2, este desvio é justificado por turbulência ocorridas no decorrer do experimento.

Para o Joelho C localizado entre os pontos 28 e 29 temos a figura 5:

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Figura 5: Perda de carga em função da energia cinética no acidente C (28-29).

Assim como foi observado para os pontos A e B, o comportamento do gráfico para C manteve-se como esperado onde temos que hl em função v²/2g apresentam um comportamento linear. Comparando os três acessórios pode-se notar que o aumento da energia cinética é proporcional as dimensões do material, porém esta não influencia no comportamento dos gráficos.

Assim como nos demais acessórios o Kl obtido para C na pratica experimental foi igual a 2, 94 e manteve-se próximo ao esperado pela literatura (Apêndice A), em joelho de 90° com o diâmetro de 32 mm o Kl é 1,5, de modo que as justificativas para os joelhos A e B são validas para o C.

Obteve-se, utilizando o mesmo procedimento dos demais, o gráfico para a curva G localizada entre os pontos 15 e 16 presente na figura 6.

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Figura 6: Perda de carga em função da V2/ 2g para a curva G.

O gráfico da figura 6 foi o que apresentou o comportamento mais próximo da literatura, tendo em vista que as dispersões foram menores em relação aos demais acessórios. De modo que as mesmas considerações feitas para os gráficos anteriores podem ser consideradas neste.

Observa-se também que o Kl obtido no procedimento experimental foi de 0,4, enquanto o apresentado pela literatura (Apêndice A) vale 0,5, coeficiente para curva de 90° e diâmetro de 25 mm, analisando os dois valores nota-se que a diferença pode ser desconsiderada, tendo em vista que o valor teórico foi calculado a partir de um sistema ideal, enquanto no experimental a fatores como perturbações e desgaste do acidente que influenciam no resultado final.

- Expansão:

Na figura 6, temos o gráfico da altura manométrica em função dos pontos localizados na expansão, ponto 8 aos 13, para a expansão de 20 mm para 25 mm (acidente D) do sistema experimental. Os valores mostram o comportamento respectivamente para as vazões de 300 L/h, 400 L/h, 500 L/h, 600 L/h, 700 L/h, 800 L/h, 900 L/h e 1000 L/h.

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Figura 7: Pontos de tomada de pressão em função da pressão para expansão D.

Na figura 6 observa-se que as alturas manométricas das vazões utilizadas para análise, com exceção da vazão de 300 L/h, permaneceram constantes e seguiram a mesma tendência, notou-se ainda que o aumento na altura manométrica é proporcional ao da vazão.

Esse resultado vai de encontro com o previsto na literatura. As curvas sofrem um aumento no momento em que houve a expansão brusca, porque a velocidade da água ao passar pelo acidente (expansão) diminui, ou seja, a energia cinética é convertida em energia de pressão, o que aumenta a pressão e por consequência altura da coluna de água. O gráfico do ponto D apenas mostra-nos a constância, visto que não há mais perda de carga devido à mudança de área. No entanto para a vazão de 300 L/h tem-se um desvio do comportamento esperado, essa discrepância dá-se, provavelmente, devido a erros de medição visto que as diferenças são mínimas e o instrumento utilizado era de pouca exatidão.

Na figura 7, temos o gráfico da altura manométrica em função dos pontos localizados na expansão, ponto 20 aos 25, para a expansão de 25 mm para 32 mm (acidente E) do sistema experimental. Os valores mostram o comportamento respectivamente para as vazões de 300 L/h, 400 L/h, 500 L/h, 600 L/h, 700 L/h, 800 L/h, 900 L/h e 1000 L/h.

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Figura 8: Pontos de pressão em função da pressão para expansão E.

Observa-se que o gráfico da figura 7 apresentou o comportamento previsto pela literatura, às alturas manométricas permaneceram constantes para todas as vazões, diferente da expansão D, onde houve um desvio para menor vazão, apesar desta particularidade, as mesmas justificativas utilizadas para figura 6, no que diz respeito ao comportamento esperado, podem ser consideradas na figura 7.

- Contração:

O gráfico a seguir apresenta os resultados obtidos para a redução de 32 mm para 20 mm, localizada entre os pontos 31 e 36. Os valores mostram o comportamento respectivamente para as vazões de 300 L/h, 600 L/h, , 800 L/h.

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Figura 9: Pontos de pressão em função da pressão para a redução F.

O gráfico (figura 8) apresenta os resultados obtidos para a redução de 32 mm para 20 mm. Localizada entre os pontos 31 e 36. Os valores no gráfico mostram comportamento respectivamente para as vazões de 300L/h,