RELATÓRIO LAB. Fenomenos - Manometria

Prévia do material em texto

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
FENOMENOS DE TRANSPORTE EXPERIMENTAL
ALUNOS
MANOMETRIA: VERIFICAÇAO DA PRESSAO ESTÁTICA A BAIXA PRESSÃO
GOIÂNIA
MARÇO, 2013
ALUNOS
RELATÓRIO: MANOMETRIA_ VERIFICAÇÃO DA PRESSÃO ESTÁTICA A BAIXA PRESSÃO
	Relatório de aula prática referente ao experimento Manometria: verificação da pressão estática às baixas e altas pressões e da disciplina de Fenômenos de Transporte.
Professora: Lucidarce Martins da Matta
GOIÂNIA
MARÇO, 2013
ÍNDICE
Introdução Geral
Experimento I – Piezômetro
Materiais
Métodos e Dados
Análise dos Resultados
Experimento II – Tubo em U
Materiais
Métodos e Dados
Análise dos Resultados
Conclusão
Referências Bibliográficas
INTRODUÇÃO
A manometria tem como objeto de estudo os manômetros, que são instrumentos (dispositivos) utilizados na medição da Pressão Efetiva (pressão devida a uma coluna líquida em tubos).
Tipos de manômetros:
Manômetro de Coluna Líquida
Piezômetro Simples ou Tubo Piezométrico;
Tubo ou Manômetro em “U”;
Manômetro Diferencial;
Manômetro ou Tubo Inclinado.
Manômetro Metálico
“Bourdon”;
Digital (Eletrônico).
O piezômetro é um instrumento mais simples de medida de pressão, e apesar de algumas limitações é bastante usado. Consiste na inserção de um tubo transparente no recipiente (tubulação) onde se quer medir a pressão, o líquido subirá no Tubo Piezométrico a uma altura “h”, correspondente à pressão interna. Devem ser utilizados Tubos Piezométricos com diâmetro superior a 1cm para evitar o fenômeno da capilaridade.
 O Tubo em U, específico em medir pressões muito pequenas ou demasiadamente grandes. Usa um líquido manométrico com densidade menor que a do líquido do recipiente se a pressão é muito pequena e com densidade maior se a pressão é muito grande, e aumenta ou diminui a coluna líquida. 
	O Manômetro Metálico de “Bourdon ” é utilizado em estações de bombeamento, indústrias e outros. Em seu interior existe uma tubulação recurvada que, sob o efeito da pressão tende a se alinhar, fazendo assim a movimentação de um ponteiro sobre uma escala graduada. Esse tipo de manômetro está sujeito a deformações permanentes por isso é de baixa precisão.
Temos por fim o Manômetro Eletrônico (DIGITAL), que não possui peças móveis, portanto mais resistente a vibrações. Substitui tanto os manômetros convencionais como os vacuômetros. É alimentado por baterias de 9 V, com duração de até um ano e é um manômetro mais caro, porém bem mais preciso.
Exemplos de aplicação dos manômetros: controlar a vazão, verificar as condições de funcionamento das instalações, determinar alcance de jatos, calcular esforços sobre paredes de recipientes, determinar o potencial da água do solo.
O objetivo da prática é determinar a pressão da carga de fluído na sala saída da bomba centrífuga, e da carga de fluído em diferentes pontos e a diferença de pressão entre os pontos.
EXPERIMENTO I
2.1 MATERIAIS 
Canaleta: cano aberto ou fechado, para passagem de qualquer material líquido ou sólido.
 Quadro de pressões: piezômetro: tubo graduado de material transparente, onde se lê a pressão estática a que está submetido o líquido colocado no seu interior.
Bomba Centrífuga / Balde
2.2 MÉTODOS E DADOS
	RESULTADO DA ALTURA E VARIAÇÃO DE PRESSÃO
	ITEM
	Altura (h)
	Pressão
	
	Coluna 1 (m)
	Coluna 2 (m)
	PABS. 1 (Pa)
	PABS. 2 (Pa)
	ΔP (Pa)
	ΔP (mmHg)
	 ΔP (mca)
	1
	0,063
	0,014
	101943,03
	101462,34
	480,69
	3,61
	0,05
	2
	0,081
	0,014
	102119,61
	101462,34
	657,27
	4,93
	0,07
	3
	0,092
	0,014
	102227,52
	101462,34
	765,18
	5,74
	0,08
	4
	0,107
	0,014
	102374,67
	101462,34
	912,33
	6,84
	0,09
	5
	0,134
	0,014
	102639,54
	101462,34
	1177,20
	8,83
	0,12
Tabela 1.
 Gráfico 1 – Gerado a partir dos dados da Tabela 1.
2.3 ANÁLISE DOS RESULTADOS
O Gráfico nos mostra que quanto maior a altitude, menor a pressão atmosférica, sendo assim, diretamente proporcional a variação da pressão em relação a variação da altitude. Em um tubo cheio de fluído a pressão no ponto mais baixo é maior que num ponto acima.
Se nos perguntarmos se o piezômetro considera a pressão atmosférica, podemos dizer que sim, se calculamos a pressão absoluta e não se calcularmos a diferença de pressão, pois a pressão atmosférica é cancelada na equação.
EXPERIMENTO II
 Este trabalho aborda uma analise sobre Pressão Manométrica. Em laboratório foi realizado a pratica de medições das alturas de mercúrio dos tubos em U. Ao longo deste relatório será abordado sobre o comportamento do fluido em diferentes pontos e determinar a diferença de pressão entre dois pontos, diante de determinadas pressões (manométrica e atmosférica) e a maneira de como calcula-las. Isso será feito utilizando o Teorema de Stevin.
3.1 MATERIAIS 
Bomba Centrífuga 
Quadro de pressões: tubo em U: específico em medir pressões muito pequenas ou demasiadamente grandes, mais sensível consiste em um tubo de vidro dobrado em U que contém um líquido apropriado (mercúrio, por exemplo). 
3.2 MÉTODOS E DADOS
	Altura e Variação de pressão
	Item
	Altura (m)
	Temperatura
	PMAN. (Pa)
	PATM. (Pa)
	PABS. (Pa)
	1
	0,8450
	28 º C
	8.258,20
	101.325,00
	109.583,20
	2
	0,7200
	28 º C
	96.059,52
	101.325,00
	197.384,52
	3
	0,6860
	28 º C
	6.704,29
	101.325,00
	108.029,29
	4
	0,0780
	28 º C
	10.406,45
	101.325,00
	111.731,45
	5
	0,8080
	28 º C
	7.896,60
	101.325,00
	109.221,60
Dados: Patm= 101.325Pa ; g=9,81 m/s² ; 1mca= 9,8 
Teorema de Stevin (PB- PA)= p.g.h
(PB-PA) é a diferença de pressão entre aos pontos A e B, p é a densidade do líquido (em quilogramas por metro cúbico), g é a aceleração da gravidade (em metros por segundo ao quadrado), h é a medida da coluna de líquido acima do ponto — ou seja, a profundidade na qual o líquido se encontra (em metros) —, e corresponde à pressão atmosférica (em pascal).
PA – 13600 x 0,72 + 996,23 x 0,686 – 13600 x 0,078 – 996,23 x 0,808 = Patm
PA – 10974,34006 = 101325 Pa
PA = 112,299 KPa 			PA = 1,12 Bar 		PA = 1,11 atm
	3.3 ANÁLISE DOS RESULTADOS
Quanto mais alto, maior é a força gravitacional, propiciando uma aceleração, que leva um fluído a locais de maior pressão, consequentemente mais baixos do inicial. 
CONCLUSÕES
A partir dos resultados e do conhecimento previamente obtidos de alguns instrumentos de medição de pressão, tais como o manômetro tubo em U e o piezométrico. Ao compará-los observa-se que suas medidas de pressão diferem muito e o tubo em U sempre ira mostrar um melhor resultado, devido à sua melhor precisão.
REFERÊNCIAS
R. Byron Bird, Edwin N. Lightfoot, Warren E. Stewart; Livro - Fenômenos De Transporte (Bird);
Livi, p. Celso; fundamentos de fenômenos de transporte, 2004.