Determinação perfil de velocidades
Por: Evandro.2016 • 19/4/2018 • 1.088 Palavras (5 Páginas) • 335 Visualizações
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A partir dessa determinação este coeficiente foi utilizado para medida da velocidade em diferentes alturas internas da tubulação, através da equação:
(Equação 3)[pic 4]
V [m/s]; ∆hcole[m]; g [m/s²]
As medidas de velocidade foram feitas dividindo-se o diâmetro em 9 partes iguais, parando dois centímetros antes do final do tubo. Dessa forma, mediram-se as velocidades em 10 pontos, sendo o primeiro com o Pitot cole encostado na parede oposta do tubo. As medições foram feitas para uma única condição de vazão.
Através dos valores anotados foi possível realizar o cálculo da velocidade média e a vazão. Como referencia, mediu-se a vazão (Q) através do tubo Venturi instalado no circuito do LHDC, através da seguinte equação:
(Equação 4)[pic 5]
Q[m³/s]; ∆hventuri [m]
Um perfil de velocidade de um escoamento interno em uma tubulação pode ser caracterizado como laminar ou turbulento, sendo que o perfil de velocidades laminar é parabólico e o perfil de velocidades em regime turbulento apresenta um gradiente próximo a parede mais elevado que o laminar.
[pic 6]
Fig 2.1 – Perfil de velocidades (regimes laminar e turbulento)
O número de Reynolds é um parâmetro adimensional que relaciona as forças inerciais e as forças viscosas atuantes no escoamento de um fluido incompressível. Fisicamente, este número somente representa os efeitos no fluido, não considerando fatores importantes como rugosidade das paredes da tubulação, obstruções e curvas.
Pode-se calcular este parâmetro através da seguinte equação:
[pic 7]
sendo:
: Diâmetro da tubulação (m);[pic 8]
: Velocidade média do escoamento (m/s);[pic 9]
: Viscosidade cinemática do fluido (m2/s).[pic 10]
Para a caracterização do regime de escoamento do fluido a partir do número de Reynolds, utilizou-se a seguinte relação:
Se Re ≤ 2000, tem-se escoamento laminar;
Se 2000
Se Re ≥ 4000, tem-se escoamento turbulento
Finalmente, analisou-se os resultados do perfil de velocidades e comparou-se a vazão obtida com a referência (Venturi).
3. RESULTADOS
A partir dos dados de ∆h (Prandti), ∆h (Cole) medidos durante o procedimento experimental e sabendo que g vale aproximadamente 9,81 m/s², encontramos os valores de velocidade do cole (Vcole) coeficiente de correção do Pitot Cole (Kcole) através das equações 1 e 2. Tais valores são apresentados na tabela 1 a seguir.
Tabela 2. Valores encontrados para Kcole e Vcole.
Ensaio
Valores de Δh Prandtl (mm)
Valores de Δh Cole (mm)
K(Cole)
K(Prandtl)
Distância do Centro (cm)
Velocidade (m/s) pelo Cole
1
277
275
0,94
1
0
2,182
2
279
271
0,94
1
2
2,166
3
282
317
0,94
1
4
2,343
4
284
352
0,94
1
6
2,469
5
288
348
0,94
1
8
2,455
6
277
313
0,94
1
10
2,328
7
272
395
0,94
1
12
2,615
8
278
391
0,94
1
14
2,602
9
279
281
0,94
1
16
2,206
10
264
223
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