Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
PABLO TEIXEIRA GONZAGA SOUSA DETERMINAÇÃO DA VAZÃO PELA BANCADA VOLUMÉTRICA PALMAS-TO 2015 PABLO TEIXEIRA GONZAGA SOUSA DETERMINAÇÃO DA VAZÃO PELA BANCADA VOLUMÉTRICA Relatório apresentado da disciplina de Fenômenos do Transporte do curso de Engenharia Civil da CEULP/ULBRA orientado pela Professor Carlos Spartacus da Silva Oliveira. PALMAS-TO 2015 INTRODUÇÃO Vertedouro ou vertedor é uma estrutura hidráulica que pode ser utilizada para diferentes finalidades, como medição de vazão e controle de vazão, sendo estes os principais usos. Quando o objetivo é a medição de vazão, uma geometria bastante empregada é a triangular de parede delgada, embora possam ser empregadas as formas retangular, semicircular, entre outras. No decorrer das aulas ministradas a respeito desse assunto, vários aspectos relevantes para aplicação em canais de irrigação, estações de tratamento de água e esgotos, barragens e muitas outras estruturas, foram observados, dentre esses a vazão correspondente aos diversos fatores solicitados, tal como o funcionamento do sistema de acordo com o tipo de vertedor e suas dimensões. O conteúdo deste relatório relaciona-se com experimento executado em laboratório com vertedores do tipo retangular, triangular e trapezoidal, para análise e realização de comparativos. OBJETIVO Quantificar a vazão disponível para projetos de irrigação. Controlar a vazão (volume) de água de irrigação a ser aplicada em projetos. (racionalizar o uso da água); e Quantificar a vazão disponível para acionar uma roda d’água ou carneiro hidráulico. controlar o volume do fluxo de água. melhorar as condições locais; melhorar o custo. obter a precisão desejada. MATERIAL UTILIZADOS Bancada volumétrica Escala volumétrica Placas de aluminio no formato triângular e retângular. Placa de vidro no formato trapezoidal Torneira Cronômetro 4- RESULTADOS 4.1- VERTEDOR RETÂNGULAR Z T1 T2 T3 T(m) ⱺ (l/s) ⱺm (l/s) 0 × × × × × × 1 × × × × 0,11 × 2 × × 0,9 0,9 0,32 × 3 36,79 37,84 36,76 37,13 0,58 0,54 4 23,01 21,98 22,5 22,45 0,90 0,89 5 1602 15,49 15,85 1,26 1,26 Gráfico Vazão(ⱺ) Altura 5 -((2÷3)×0,63×0,06×0,05×√(2×10×0,05))×1000= 1,16 L/s Altura 4 -((2÷3)×0,63×0,06×0,04×√(2×10×0,04))×1000= 0,90L/s Altura 3 -((2÷3)×0,63×0,06×0,03×√(2×10×0,03))×1000= 0,58L/s Altura 2-((2÷3)×0,63×0,06×0,02×√(2×10×0,02))×1000= 0,32L/s Tempo médio Altura 5- (16,2+15,49)÷2= 15,85 s Altura 4- (23,01+21,98+22,36)÷3= 22,45 s Altura 3- (36,79+37,84+36,76)÷3= 37,13s Vazão média(ⱺ) Altura 5-(20÷15,85)= 1,26 L/s Altura 4-(20÷22,45)= 0,89 L/s Altura 3-(20÷37,13)= 0,54 L/s 4.2-VERTEDOR TRIÂNGULAR Z T1 T2 T3 T(M) ⱺ (L/S) ⱺ (m) 0 0 0 0 0 0 0 1 × × × × 2 × × × × 3 × × 95,5 95,5 0,23 0,21 4 47,43 45,0 44,8 44,9 0,48 0,45 5 24,8 24,3 25 24,7 0,84 0,81 6 15,23 16,5 15,5 15,74 1,325 1,325 Gráfico Vazão Altura 6=((8÷15)×0,63×0,06²×1×√(2×10×0,06))×1000= 1,325 L/s Altura 5=((8÷15)×0,63×0,05²×1×√(2×10×0,05))×1000= 0,84 L/s Altura 4=((8÷15)×0,63×0,04²×1×√(2×10×0,04))×1000= 0,48 L/s Altura 3=((8÷15)×0,63×0,03²×1×√(2×10×0,03))×1000= 0,23L/s Tempo médio Altura 6- (15,23+16,5+15,5)÷3= 15,74 s Altura 5- (24,8+24,3+25)÷3= 24,7 s Altura 4- (45+44,8)÷3= 44,9 s Vazão média Altura 6- (20÷15,74)= 1,27 L/s Altura 5- (20÷24,7)= 0,81 L/s Altura 4- (20÷44,9)= 0,45 L/s Altura 3- (20÷95,54)= 0,21L/s VERTEDOR TRAPEZOIDAL Z T1 T2 T3 T (m) ⱺ (L/S) ⱺ (m) 0 0 0 0 0 0 0 1 × × × × 2 64,2 62,02 63,15 0,41 0,32 3 25,3 25,3 25,3 25,3 0,81 0,79 4,2 13,3 12,9 13,2 13,1 1,51 1,52 Gráfico Tempo médio Altura 4,2: (13,3+12,9+13,2)÷3= 13,1 s Altura 3:(25,3+25,3+25,3)÷3= 25,3 s Altura 2: (64,2+62,02)÷2= 63,11s Vazão (ⱺ) Altura 4,2: ((2÷3)×0,63×0,042×0,06×√(2×10×0,042)+(8÷15)×0,63×0,042²×√(2×10×0,042))= 1,51 L/s Altura 3: ((2÷3)×0,63×0,03×0,06×√(2×10×0,03)+(8÷15)×0,63×0,03²×√(2×10×0,03))= 0,81 L/s Altura 2: ((2÷3)×0,63×0,02×0,06×√(2×10×0,02)+(8÷15)×0,63×0,02²×√(2×10×0,02))= = 0,41L/s Vazão média(ⱺ) Altura 4,2: (20÷13,1)= 1,52 L/s Altura 3: (20÷25,3)= 0,79 L/s Altura 2: (20÷63,15)= 0,32 L/s Os resultados obtidos pela turma foi sastisfatorio em relação ao tempo da vazão nos três tipos de vertedouros, mas ocorreu algumas problemas para obter dois tempos, um no vertedor trapezoidal e outro no vertedor retângular por motivo do valor do tempo não da aproximado dos valores anterios. Mas o professor Carlos Spatacus explicou que esse problema normalmente acontece. 7-CONCLUSÃO A partir do conhecimento adquirido nas aulas de Hidráulica em conjunto com o experimento efetuado em laboratório, foi possível visualizar como funciona o sistema de vertedores, tal como a influencia de seus variados tipos quando se tratam da vazão, velocidade e alguns outros pontos. Para a Engenharia Civil o estudo do comportamento dos fluídos é de extrema importância para o cálculo de barragens e outras obras que envolvam a necessidade de se controlar o fluxo de água, sendo o conhecimento de vertedores ideal para se definir as melhores soluções e aplicações. Com o experimento foi possível concluir que nem sempre a teoria corresponde a realidade, uma vez que fatores externos podem modificar levemente ou drasticamente todo o sistema que outrora se conhecia. Anexos
Compartilhar