Relatório de Mecânica dos Fluidos

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UniFatecie • Centro Universitário EAD
Relatório de Atividades Práticas
Mecânica dos Fluidos e Hidráulica
Estudante:
Wellington Luiz Tullio Becher
Professor da Disciplina:
Prof. Me. Lucas Henrique Maldonado da Silva
ATIVIDADE PRÁTICA 01
Determinação de Vazão
Análise da influência do diâmetro das tubulações sobre a vazão final de um sistema hidráulico operando sob carga constante.
DETERMINAÇÃO DE VAZÃO
Figura 1 – Materiais necessários
Figura 2 – Medição da vazão
4
Conexão do Sistema
Acoplamento inicial da mangueira de ½ polegada na torneira de teste, assegurando a estanqueidade por meio de abraçadeiras metálicas.
Cronometragem
Abertura total do registro para garantir vazão máxima e constante. Medição em triplicata do tempo de enchimento de um reservatório calibrado de 12 Litros.
Alteração Física
Substituição sistemática da mangueira para o diâmetro nominal de 1 polegada, repetindo as medições para obter o tempo de enchimento.
Metodologia da Prática 1
	Diâmetro Nominal	Medição 1 (s)	Medição 2 (s)	Medição 3 (s)	Tempo Médio (s)	Volume do Balde (L)
	½ Polegada (D = 12,7 mm)	24,20	23,80	24,00	24,00	12,0
	1 Polegada (D = 25,4 mm)	18,20	18,50	18,80	18,50	12,0
Dados Experimentais Coletados
0,50 L/s
Vazão Volumétrica (Q)
Fórmulas e Resolução Física
O cálculo da área transversal (A) e vazão volumétrica (Q) é dado pelas equações da hidrodinâmica clássica:
Cálculos para Tubulação de ½"
0,65 L/s
Vazão Volumétrica (Q)
Resolução Física dos Efeitos de Área
Com um diâmetro de 25,4 mm, a área útil de fluxo quadruplica, causando queda brusca da velocidade cinética:
Cálculos para Tubulação de 1"
A ampliação de diâmetro gerou redução de 67.6% na velocidade do fluido, mas provocou um ganho de 30% na vazão do sistema devido ao alívio nas perdas por atrito viscoso.
Resultados Hidráulicos Comparativos
ATIVIDADE PRÁTICA 02
Construção de Manômetro
Confecção experimental de um manômetro hidrostático de coluna em U para aferição direta de pressões manométricas em diferentes profundidades d'água.
Montagem em U
Fixação da mangueira flexível transparente em formato de "U" em placa rígida de papelão, integrando régua milimétrica ao eixo central.
Nivelamento Inicial
Adição de água colorida até a marca de 3,0 cm em ambos os ramos. Conexão hermética de duto de leitura na extremidade de entrada.
Leitura de Pressão
Imersão da sonda do duto na garrafa PET de calibração em 3 profundidades conhecidas. Análise e anotação do diferencial hidrostático.
Metodologia da Prática 2
	Profundidade de Imersão (z)	Nível Ramo Esquerdo	Nível Ramo Direito	Diferença de Nível (Δh)	Pressão Hidrostática Medida (Pa)
	2,0 cm (0,02 m)	2,0 cm	4,0 cm	2,0 cm (0,02 m)	196,2 Pa
	4,0 cm (0,04 m)	1,0 cm	5,0 cm	4,0 cm (0,04 m)	392,4 Pa
	6,0 cm (0,06 m)	0,0 cm	6,0 cm	6,0 cm (0,06 m)	588,6 Pa
Fórmula Aplicada (Lei de Stevin): A diferença de pressão atmosférica local é mensurada pela variação gravimétrica da coluna d'água no manômetro em U, considerando a densidade da água de trabalho 1000 kg/m³.
Medições e Pressões Encontradas
Confirmação da Equação de Continuidade: Comprovou-se que a velocidade do fluido diminui à medida que o diâmetro da tubulação aumenta para um volume fixo transportado.
Efeito do Diâmetro na Perda de Carga: A mangueira de maior calibre apresentou menor resistência viscosa nas paredes, gerando um ganho de vazão final sob mesma pressão de torneira.
Funcionalidade Manométrica Real: O manômetro artesanal demonstrou precisão excelente na leitura da pressão manométrica, validando a Lei de Stevin de forma tangível.
Discussão e Conclusões Técnicas
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