Os Fundamentos de Hidrometria

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Perda de carga é a energia perdida pela unidade de peso do fluido quando este escoa. Segundo Archibald Joseph Macintyre a perda de carga, ou energia, resulta do atrito interno do liquido, isto é, de sua viscosidade, da resistência oferecida pelas paredes em virtude de sua rugosidade e das alterações nas trajetórias das partículas liquidas impostas pelas peças e dispositivos intercalados na tubulação. Quando um líquido escoa de um ponto para outro no interior de um tubo, ocorrer sempre uma perda de energia ou perda de carga. Esta perda de energia é devida principalmente ao atrito interno do fluído com uma camada estacionária aderida á parede interna do tubo. Na hidráulica a perda de carga tem duas causas distintas. A primeira é a perda de carga distribuída onde a parede da tubulação leva a uma dissipação de pressão distribuída ao longo do comprimento do tubo, fazendo com que a pressão total diminua ao longo do comprimento, e no segundo caso, perdas de carga localizadas causa perda de carga pelos acessórios de canalização e para o controle do fluxo do escoamento, as quais provocam variação na velocidade, em modulo e direção, intensificando a perda de energia nos pontos onde estão localizados.

Para determinar qual foi o tipo de perda de energia que se teve utiliza-se as seguintes fórmulas:

Distribuída: ΔH= f. L.v²

D.2g

Sendo:

ΔH = perda de carga distribuída

f = fator de atrito

L = comprimento da tubulação

D = Diâmetro da tubulação

v = velocidade do escoamento

g = gravidade

Localizada: ΔHL = f. Le.v²

D.2g

Sendo:

ΔHl = perda de carga localizada

f = fator de atrito

Le = comprimento equivalente

D = Diâmetro

v = velocidade

g = gravidade

Identificação dos elementos geométricos do canal:

Segundo PORTO (2006), uma série de parâmetros geométricos é necessária para a descrição da seção de canais. Estes parâmetros são encontrados na figura a seguir:

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[pic 1]

Fonte: adaptada de Porto (2006, p. 224)

Existem vários tipos de canais, que são classificados como: naturais, prismáticos, não prismáticos e artificiais. Os canais naturais são encontrados na natureza. Os canais prismáticos possuem uma seção reta e inclinação de fundo constante ao longo do seu comprimento, já os que não possuem estas características são considerados canais não prismáticos. Os canais artificiais são construídos pelo homem, possuindo seções abertas ou fechadas.

O escoamento em canais pode apresentar variações no tempo e espaço, sendo que pode ser classificado os escoamentos como permanente, não permanentes e variáveis.

Medidas de velocidade e vazão pelo método do flutuador:

O método do flutuador consiste principalmente em, calcular o deslocamento deste ao longo do canal por um determinado período de tempo. Para calcular a vazão precisa-se determinar a área da seção do canal e multiplica-la pela velocidade do escoamento. A velocidade é calculada por esse método e a empregará na determinação de vazão. O experimento foi feito em triplicata, para maior precisão dos resultados. Multiplicando pela área do canal, encontra-se a vazão através da média dos três resultados.

Comporta de fundo em descarga livre:

Comportas de fundo são elementos destinados ao esvaziamento de reservatórios, ou à remoção de sedimentos acumulados no fundo. Tratam-se, basicamente de uma placa plana móvel que, ao ser elevada, permite controlar a descarga gerada. Em sua maioria são instaladas perpendicularmente ao fundo dos canais e na mesma largura deste mesmo, para que não ocorra escoamento nas laterais, tampouco contrações das mesmas, caracterizando assim, um escoamento bidimensional. Quando se desejam reservar água são “encerradas” ou simplesmente tampadas.

MATERIAS E METODOS

Número de Reynolds.

Materiais:

- Bancada de perda de carga completa – conjunto motobomba, reservatório de agua, hidrômetro e painel de tubulações;

- Pigmento escuro hidrossolúvel;

- Cronometro;

- Paquímetro.

Métodos:

- Para realizar o procedimento, o reservatório precisa possuir um nível que proporcione o funcionamento do conjunto sem risco de que haja sucção de ar;

- Após abrir as válvulas, ligue o conjunto motobomba e deixe que a água circule livremente até a estabilização do fluxo e saída do ar presente na tubulação;

- Com isso pronto, foi fechado o registro existente abaixo do recipiente e completou com o pigmento;

- Completado com o pigmento abriu lentamente o registro;

- Foi anotado o volume de água registrado pelo hidrômetro e 30 segundos;

- Para se obter um valor médio é necessário repetir todo o processo descrito acima.

Perda de Carga.

Materiais:

- Bancada de perda de carga completa – conjunto motobomba, reservatório de agua, hidrômetro e painel de tubulação;

- Manômetro Analógico;

- Cronometro;

- Paquímetro;

- Trena.

Métodos:

- Para iniciar o procedimento o reservatório