Portfólio - Físisca- Ondulatória e Optica

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<p>...............................................................................................................................</p><p>ENGENHARIA CIVIL</p><p>BRUNO DUTRA JULIAN – RA 250792013</p><p>THIAGO DE OLIVEIRA MACHADO-RA 226132024</p><p>PORTFÓLIO</p><p>FÍSICA: ONDULATÓRIA E ÓPTICA</p><p>.................................................................................................................................</p><p>Guarulhos</p><p>2024</p><p>BRUNO DUTRA JULIAN</p><p>THIAGO DE OLIVEIRA MACHADO</p><p>PORTFÓLIO</p><p>FÍSICA: ONDULATÓRIA E ÓPTICA</p><p>Trabalho apresentado ao Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário ENIAC para a disciplina Física: Ondulatória e Óptica.</p><p>Prof. Maria Cristina Tagliari</p><p>Guarulhos</p><p>2024</p><p>ATIVIDADE PROPOSTA</p><p>Para o sistema de transporte de fluido contendo de 30 a 50% de soda cáustica (NaOH) em sua composição esquematizado, utiliza-se uma Bomba Pneumática de Duplo Diafragma. Esta bomba é movimentada por ar comprimido. Os dois diafragmas, conectados por um eixo comum, são empurrados para trás e para frente alternadamente pelo ar comprimido que pressuriza as câmaras (parte seca), que é comandado da bomba de diafragma por um sistema de distribuição de ar de ciclo automático.</p><p>Uma consequência indesejável da utilização desta bomba é a variação de pressão, causada pelo movimento harmônico do eixo de interligação dos diafragmas que a mesma trabalha.</p><p>Pressão oscilante do líquido registrada no manômetro</p><p>Para solucionar esta oscilação de pressão utiliza-se um amortecedor de Pulsações para Bombas de Diafragma Pneumático.</p><p>Pressão constante do líquido utilizando um amortecedor de Pulsações.</p><p>Pede-se:</p><p>- Sobre a bomba Pneumática de Duplo Diafragma</p><p>a) Supondo que o eixo de interligação dos diafragmas trabalha com uma frequência de 147 rpm, com uma amplitude de oscilação de 3,7 cm, determine as equações harmônicas de posição, velocidade e aceleração, com os respectivos gráficos. Use π/2 rad como fase inicial.</p><p>Resposta: Equações de posição, velocidade e aceleração</p><p>X(t) = 0,037 sen (15,394 t + 1,571)</p><p>V(t) = 0,57 cos (15,394 t + 1,571)</p><p>A(t) = - 8,77 sem (15,394 t + 1,571)</p><p>________________________________________________________________</p><p>b) Sabendo que a massa por segundo deslocada pelos diafragmas vale 0,5 kg , determine a equação da energia total da bomba transmite para o liquido, com o respectivo gráfico.</p><p>Resposta: Equação da energia total transmitida (energia cinética)</p><p>O [V]² é para encurtar a digitação da equação anterior, pois só alterei o ½ inicial para ¼.</p><p>________________________________________________________________</p><p>- Sobre o amortecedor de Pulsações para Bombas de Diafragma Pneumático.</p><p>c) Descreva detalhadamente o funcionamento do amortecedor de Pulsações deste sistema para manter a pressão praticamente constante nas tubulações.</p><p>Resposta: O amortecedor de pulsações é um componente essencial em sistemas hidráulicos, especialmente em aplicações que envolvem bombas e tubulações. Sua função principal é assegurar uma pressão constante e minimizar as variações associadas às pulsações. A seguir, apresenta-se uma descrição detalhada de seu funcionamento:</p><p>Estrutura do Amortecedor de Pulsações</p><p>1. Câmara de Ar ou Gás: O amortecedor de pulsações é equipado com uma câmara preenchida com ar ou gás, frequentemente nitrogênio. Esta câmara está isolada do fluido em circulação por meio de uma membrana flexível ou diafragma.</p><p>2. Membrana ou Diafragma: A membrana atua como um separador entre o fluido e o gás. Ela é projetada para ser flexível, permitindo a expansão e compressão do gás conforme as variações de pressão no sistema.</p><p>3. Conexões: O amortecedor é integrado ao sistema hidráulico através de entradas e saídas, permitindo a sua conexão com a tubulação.</p><p>Funcionamento do Amortecedor de Pulsações</p><p>1. Absorção de Pulsos: Durante a operação de bombas ou compressores, ocorrem variações de pressão devido aos ciclos de funcionamento das máquinas. Essas variações, conhecidas como pulsações, se propagam através da tubulação. O amortecedor de pulsações é projetado para absorver esses pulsos, atenuando as flutuações de pressão.</p><p>2. Compressão e Expansão do Gás: Quando o fluido entra no amortecedor, a pressão exercida faz com que a membrana se mova, comprimindo o gás na câmara. Esse processo permite que o gás absorva parte da energia do pulso de pressão, reduzindo assim a intensidade das variações de pressão.</p><p>3. Equalização da Pressão: O gás comprimido empurra contra a membrana quando a pressão do fluido diminui, ajudando a manter uma pressão mais constante no sistema. Esse mecanismo de equalização reduz as flutuações de pressão, proporcionando uma operação mais estável.</p><p>4. Redução da Vibração e Ruído: Além de regular a pressão, o amortecedor também desempenha um papel crucial na redução da vibração e do ruído causados pelas pulsações, contribuindo para um funcionamento mais suave e silencioso do sistema.</p><p>5. Ajustes e Manutenção: A pressão do gás na câmara pode ser ajustada para otimizar o desempenho do amortecedor. A manutenção regular é necessária para garantir que a membrana esteja em boas condições e que o gás esteja mantido na pressão adequada.</p><p>Benefícios</p><p>· Estabilidade de Pressão: O amortecedor de pulsações mantém a pressão constante nas tubulações, evitando picos e quedas abruptas que podem comprometer a integridade do sistema.</p><p>· Proteção de Equipamentos: Reduz o estresse sobre os componentes hidráulicos, como bombas e válvulas, prolongando sua durabilidade.</p><p>· Redução de Ruído e Vibração: Melhora o conforto operacional e diminui o desgaste dos equipamentos.</p><p>Em suma, o amortecedor de pulsações é uma solução eficaz para controlar as variações de pressão em sistemas hidráulicos, garantindo uma operação estável e protegendo os componentes contra danos provocados pelas pulsações de pressão.</p><p>________________________________________________________________</p><p>d) Que tipo de amortecimento encontramos neste amortecedor. Justifique sua resposta analiticamente e graficamente.</p><p>Resposta: Amortecedor de pulsação: possui um diafragma que isola o fluido bombeado do ar comprimido utilizado para amortecer a pulsação do equipamento. Durante o curso de descarga da bomba, a pressão do fluido desloca a câmara de ar, comprimindo o gás aprisionado. Durante o próximo ciclo da bomba, o fluido para momentaneamente, causando a expansão do gás comprimido, forçando a câmara de ar a impelir o fluido acumulado de volta para a linha de descarga. Isto preenche o vácuo criado pela mudança de ciclo e amortece a pulsação em até 99%.O amortecimento que existe no sistema é do tipo subcrítico, pois pode ser observado a curvatura proveniente da equação da reação:</p><p>A(t) = 0,037 * sen (15,4t + 1,571) * e^-15,4t</p><p>________________________________________________________________</p><p>CONCLUSÃO</p><p>BRUNO DUTRA JULIAN</p><p>Para resumir, estudar a Perda de Carga em Condutos Forçados é essencial para projetar sistemas hidráulicos que funcionem bem. Esse estudo ajuda a entender como o atrito do fluido nas tubulações e as perdas causadas pelos diferentes componentes do sistema afetam o desempenho. A Perda de Carga Distribuída acontece em trechos retos e de diâmetro constante, onde a pressão vai diminuindo aos poucos por causa da fricção com as paredes do tubo. Já a Perda de Carga Localizada acontece onde há acessórios como válvulas, curvas e conexões. Esses itens mudam a velocidade e a pressão do fluxo, criando turbulência e, assim, aumentando a perda de carga. Então, saber e medir essas perdas é fundamental para melhorar a eficiência dos sistemas hidráulicos.</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:</p><p>FARIAS, CARLOS. Amortecedores de pulsação em dosagem de fluidos</p><p>PRO MINENT,2022. DISPONÍVEL EM: HTTPS://MKT-PROMINENT.COM/BLOG/AMORTECEDORES-DE-PULSACAO-EM-DOSAGEM-DE-FLUIDOS/. ACESSO EM 15 DE AGOSTO DE 2024.</p><p>image4.png</p><p>image5.png</p><p>image6.png</p><p>image7.png</p><p>image8.png</p><p>image9.png</p><p>image10.png</p><p>image11.png</p><p>image12.png</p><p>image1.png</p><p>image2.png</p><p>image3.png</p><p>.............................................................................................................................</p><p>..</p><p>ENGENHARIA</p><p>CIVIL</p><p>BRUNO</p><p>DUTRA</p><p>JULIAN</p><p>–</p><p>RA</p><p>250792013</p><p>THIAGO</p><p>DE</p><p>OLIVEIRA</p><p>MACHADO</p><p>-</p><p>RA</p><p>226132024</p><p>PORTFÓLIO</p><p>F</p><p>ÍSICA</p><p>:</p><p>O</p><p>NDULATÓRIA E</p><p>Ó</p><p>PTICA</p><p>.............................................................................................................................</p><p>....</p><p>Guarulhos</p><p>2024</p><p>...............................................................................................................................</p><p>ENGENHARIA CIVIL</p><p>BRUNO DUTRA JULIAN – RA 250792013</p><p>THIAGO DE OLIVEIRA MACHADO-RA 226132024</p><p>PORTFÓLIO</p><p>FÍSICA: ONDULATÓRIA E ÓPTICA</p><p>.................................................................................................................................</p><p>Guarulhos</p><p>2024</p>