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Relatório Aula Prática:

Determinação de Perda de Carga Experimental e

Calculada

Dezembro 2019

Relatório Aula Prática: Determinação de Perda de Carga

Experimental e Calculada

ANA CAROLINE SANTOS COSTA DOUGLAS JUNIOR DA SILVA ÉDSON FERNANDES RODRIGUES EDUARDO PARANHOS FERNANDES GABRIEL AMARAL DE ALMEIDA SOUZA IGOR COELHO FREIRE FERREIRA LEONARDO CESAR JESUS DE PINHO

Relatório de Aula Prática apresentado

à disciplina de Mecânica dos Fluidos,

ministrada pelo Prof. Dr. Cristiano

Agenor Oliveira de Araújo, do

Bacharelado em Ciência e Tecnologia

do Instituto de Ciência, Engenharia e

Tecnologia (ICET), da Universidade

Federal dos Vales do Jequitinhonha e

Mucuri (UFVJM), Campus Avançado

do Mucuri, como requisito parcial para

obtenção de aprovação.

Dezembro 2019

Sumário

1. INTRODUÇÃO......................................................................................................................... 3 2.OBJETIVO.................................................................................................................................. 4
2. MATERIAIS E MÉTODOS....................................................................................................... 4

Os fluidos podem ser classificados de duas maneiras: Newtonianos e Não- Newtonianos, sendo que essa classificação está relacionada a tensão como linear ou não-linear com relação à dependência dessa tensão com relação à deformação.

Percebemos que os fluidos estão por toda parte, até mesmo o ar que respiramos é um fluido, com isso nota-se a importância dos estudos do mesmo. Graças aos estudos feitos sobre fluidos, é possível um avião voar, um submarino mergulhar e um navio conseguir flutuar sobre a água.

Uma das formas de calcular a velocidade e a vazão é por meio da pressão, utilizando a Equação de Bernoulli (1). A equação de Bernoulli relaciona variação de pressão, variação de altura e variação de velocidade em um fluido incompressível num escoamento estacionário.

(1) Em um determinado trecho, pode haver perda de carga devido a alguns fatores, como: joelhos, bombas, bocal e placa de orifício. A perda de carga é considerada a perda de energia dinâmica do fluído conveniente ao atrito das partículas do fluido entre si e contra as paredes da tubulação. Com isso, o experimento servirá para analisar se a pressão calculada divergiu da pressão mostrada pela Manômetro.

2.OBJETIVO

A presente prática tem como finalidade determinar a perda de carga em um determinado escoamento de tubulação lisa e fazer a verificação da variação de pressão obtida através do experimento e calculada a partir da Equação de Bernoulli.

3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 MATERIAIS - 1 Bancada HD98D; - 2 aparelhos manômetros digitais; - 1 Trena de medição graduada em centímetros; - Água.

• Fonte: Autores,
• Fonte: Autores,
• Fonte: Autores,

4. RESULTADOS E DISCURSSÕES

4.1. EXPERIMENTAL

Manômetro Digital P 1 = 36,2 KPa P 2 = 50,2 KPa P (^) 1– P 2 = 14,0 KPa

4.2. CALCULADO

Dados utilizados para realizar os cálculos: Vazão (Q): 4000 l/h Gravidade (g): 9,8 m.s-^ ² Densidade (): 1000 kg.m-^ ³ Viscosidade dinâmica (μ): kg/m.s Tubo liso com diâmetro de (D): 27 mm

Utilizando a Bernoulli modificada nos pontos P 1 e P (^) 2:

Em todo o percurso o diâmetro permanece constante e a altura z 1 e z 2 estão no mesmo referencial então podemos anular a velocidade e a altura. Como nesse trecho analisado não temos bombas fornecendo energia em forma de trabalho e nem válvula retirando energia em forma de trabalho, podemos então anular hf e hr.

Manipulando a equação temos que:

Em seguida deve-se encontrar o valor de ℎ𝑠, para isso devemos fazer o somatório dos acidentes a tubulação possui 4 joelhos de 90°(k=0,75); 4 joelhos de 45°(k=0,35) e 4 joelhos de 90° de raio longo(k=0,45), então:

h s= 1,19 m

Já possuindo os valores de e, utilizando a Eq.2:

Com valor de já calculado, substituindo na Eq. 1:

A diferença de pressão do valor calculado é 12,52 kPa.

5. CONCLUSÃO

Por meio desta pratica foi possível realizar os cálculos e observar a variação em dois diferentes pontos de um sistema de tubulação com a ajuda de manômetro.

Através do uso da equação de Bernoulli, para fluidos reais, conclui-se que houve perdas de energia na tubulação devido aos trechos retos e aos acidentes presentes na mesma. A perda foi observada devido nos manômetros digitais apresentarem uma variação de pressão de 14 kPa, enquanto o calculado foi aproximadamente de 12, kPa.

Por fim, conseguimos alcançar resultados esperados por meio da equação de Bernoulli, podemos ver que no experimento a perca de carga se deu por meio do atrito nos trechos retos e de acidentes na tubulação.

6. REFERÊNCIAS

ARAUJO,Cristiano Agenor. Introdução a Mecânica dos Fluidos. Teófilo Otoni. 2016. (Apostila)

BRUNETTI, Franco. Mecânica dos fluidos. 2ª Ed.rev. 2008.

UFRGS. Fluidos Ideais .Disponível em <http://www.if.ufrgs.br/ cref/werlang/ aula3.htm >. Acessado em 26/09/2016.