RELATÓRIO DE PRÁTICA LABORATORIAL

...

[pic 14]

(4)

onde:

é o número de Reynolds;[pic 15]

é a velocidade média do fluido;[pic 16]

é viscosidade cinemática do fluido.[pic 17]

Pode-se determinar qual é o tipo do escoamento com base no número de Reynolds, que é um número experimental, utilizado na mecânica dos fluidos para determinar a velocidade crítica do fluxo (PARIONA, 2003). Para isso, basta comparar com os valores abaixo:

- Re

- 2000

- Re > 2400 – Escoamento turbulento.

2.5 TEOREMA DE STEVIN

De acordo com Brunetti (2008), “ 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 dos dois pontos”.

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onde:

é o peso específico do fluido;[pic 19]

é a altura.[pic 20]

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3 METODOLOGIA

Para determinar o regime a que o fluido está submetido, através da experiência de Reynolds, utilizou-se os equipamentos a seguir: reservatório de água com capacidade de 2,5 litros, líquido colorido, tubo de vidro de diâmetro conhecido e 5 metros de comprimento, válvula para regulagem da velocidade, recipiente para determinar o volume do fluido, manômetro, cronômetro e régua. O fluido analisado foi a água. O manômetro estava posicionado com um ângulo de 10° em relação à horizontal.

No experimento, abria-se uma válvula até que que a coluna manométrica atingisse o ponto inicial. O fluido manométrico utilizado foi o clorofórmio, cujo peso específico é de 14.800 N/m3.

Durante o experimento, a válvula era aberta até que o manômetro atingisse determinada posição. Em seguida, media-se o tempo que a água levava para preencher um recipiente de 100 ml. Com isso, era possível obter a velocidade média do escoamento da água para cada pressão. Coletou-se os dados para as posições no manômetro de 2 a 10 cm e, em seguida, de 10 a 2 cm. Em paralelo, observava-se o escoamento do filete de líquido colorido que era expelido por uma agulha no eixo do tubo para determinar-se visualmente qual era o tipo de escoamento.

4 RESUTADOS E DISCUSSÕES

A tabela 1 mostra os resultados obtidos no laboratório.

Tabela 1. Dados obtidos em laboratório.

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A tabela 2 mostra os resultados analíticos obtidos.

Tabela 2. Resultado analíticos.

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A tabela 3 relaciona a altura manométrica e sua respectiva pressão em cada um dos experimentos.

Tabela 3. Pressão dos experimentos.

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O gráfico 1 relaciona o número de Reynolds com a vazão do fluido.

Gráfico 1. Relação entre número de Reynolds e vazão.

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O gráfico 2 relaciona o número de Reynolds com a pressão em cada experimento.

Gráfico 2. Relação entre número de Reynolds e pressão.[pic 25]

5 CONCLUSÃO

Através dos resultados obtidos, verificou-se proporcionalidade linear entre a vazão e o número de Reynolds, pois ambos dependem diretamente da velocidade.

Nota-se que, quanto maior a vazão, maior o valor do número de Reynolds. Isso ocorro porque, no sentido da vazão crescente, há um aumento gradativo da energia do sistema. Quando o sentido é decrescente, o contrário ocorre.

Pequenas discrepâncias surgiram de erros na medida da velocidade da água e da posição do manômetro. Como os resultados teóricos são satisfatoriamente próximos dos observados, conclui-se que o experimento foi bem conduzido.

6 REFERÊNCIAS

BRUNETTI, Franco. Mecânica dos Fluidos. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008.

CANTALICE, José Ramon Barros et al. Hidráulica do escoamento e transporte de sedimentos em sulcos em solo franco-argilo-arenoso. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 29, n. 4, 2005. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/%0D/rbcs/v29n4/26108.pdf>. Acesso em: 24 abr. 2016.

DUARTE, Edward Thomas Fleury Mendonça et al. Construção e Estudos de Perfomance de um Reator Fotoquimico Tipo CPC (" Compound Parabolic Concentrator"). Química Nova 28.5 (2005): 921. Disponivel em: https://www.researchgate.net/profile/Antonio_Eduardo_Da_Hora_Machado2/publication/224987018_CONSTRUO_E_ESTUDOS_DE_PERFOMANCE_DE_UM_REATOR_FOTOQUMICO_TIPO_CPC_(COMPOUND_PARABOLIC_CONCENTRATOR)/links/004635225302487f5e000000.pdf> Acesso em: 24 abr. 2016:

OLIVEIRA, Cláudio Rodolfo Sousa de et al. Um Ambiente para a Prática Remota de Aulas Laboratoriais de Física: determinação da viscosidade de líquidos. Revista Brasileira de Informática na Educação, v. 17, n. 1, p 3-5, 2009. Disponível em: . Acesso em: 13 mar. 2016.

PARIONA, Moisés Meza. Simulação numérica usando elementos finitos do fluxo de água dentro de uma válvula: fluxo laminar e turbulento, I. UEPG Ci. Exatas Terra, Ci. Agr. Eng. , Ponta Grossa, 9 (2): 15-24, ago. 2003.