U1_A4_CINEMATICA_DOS_FLUIDOS

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Roteiro Aula Prática + FENÔMENOS DE TRANSPORTE PúblicoROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA DISCIPLINA: FENÔMENOS DE TRANSPORTE Unidade: U1_ESTÁTICA E CINEMÁTICA DOS FUIDOS Aula: A4_CINEMÁTICA DOS FLUIDOS OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática: Verificar comportamento da água em uma tubulação, identificando os tipos de escoamento. Calcular valor do número de Reynolds para uma tubulação. Relacionar comportamento do fluido com número de Reynolds calculado. SOLUÇÃO DIGITAL: Algetec ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online de simuladores de laboratórios virtuais que encena ambiente real e proporciona ao aluno a execução de experimentos sem sair de casa, replicando a aula prática com alto grau de fidelidade ao laboratório físico tradicional. experimento será: Experimento de Reynolds ID 762. PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES Procedimento/Atividade n° 1 EXPERIMENTO DE REYNOLDS Atividade proposta: Analisar comportamento de um fluido em uma tubulação para identificar os três tipos de escoamento. Procedimentos para a realização da atividade: número de Reynolds é muito utilizado para cálculos na mecânica dos fluidos tanto para líquidos quanto para gases. Quando falamos de líquidos em uma tubulação, estamos interessados em dimensionar a tubulação na qual ele irá passar e a bomba que será utilizada para bombear líquido. Para dimensionar corretamente essa tubulação e a bomba, devemos levar em consideração a diminuição da pressão que existirá no sistema devido à dificuldade do líquido em passar pela tubulação. Essa dificuldade é função do número de Reynolds. Como forma de melhor compreender esses conceitos, a atividade prática será realizada em uma versão virtual da bancada didática de mecânica dos fluidos e bombas. Para isso, é necessário uso da bomba centrífuga, válvulas, mangueira, funil de separação, pipeta, cronômetro e tubulações de PVC.Para realizar experimento, em seu AVA, busque experimento "Experimento de Reynolds", e clique sobre ele. Irá abrir a página inicial do simulador, contendo menu das atividades. Clique na opção "Experimento", à esquerda, e acesse laboratório virtual. Para aprofundar seus conhecimentos sobre tema, acesse as demais opções contidas no menu. € plataforma a+ Experimento de Reynolds Apresentação Sumário teórico Sumário teórico Apresentação Roteiro 1. OBJETIVO Neste você realizará experimento idealizado por Osborne Reynolds para verificar comportamento da água em uma tubulação. Com esse experimento, Pré Teste será identificar três tipos de escoamentos: laminar, transição Experimento Pós Teste Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de: Atividade calcular valor do número de Reynolds para uma relacionar comportamento do fluido com número de Reynolds 2. ONDE UTILIZAR ESSES CONCEITOS? número de Reynolds é muito utilizado para cálculos na mecânica dos fluidos tanto para líquidos quanto para gases. Quando falamos de líquidos em uma tubulação, estamos interessados em dimensionar a tubulação na qual ele irá passar a bomba que será utilizada para bombear o Para dimensionar corretamente essa tubulação bomba, devemos levar em consideração diminuição da pressão que existirá no sistema devido à dificuldade do líquido em passar pela Essa dificuldade é função do número de Ao clicar em "Experimento", uma tela como a mostrada abaixo irá abrir. Para iniciar experimento, clique sobre a imagem. plataforma a+ Experimento de Reynolds AK Anterior Apresentação Pré Teste Pós Teste teórico Experimento Acesse laboratório: Roteiro Pré Teste Experimento Teste Atividade Assim, a página inicial do experimento irá abrir. Visualização Bancada Frontal Livre Painel Elétrico Bombas Válvulas de Controle Tubulação Principal Reservatório de acrílico Tubo de Reynolds PúblicoHabilitar as bombas: Visualize o painel elétrico clicando com botão esquerdo do mouse na câmera "Painel Elétrico" localizada dentro do painel de visualização no canto superior esquerdo da tela. Visualização Bancada Frontal Livre Painel Elétrico Bombas Válvulas de Controle Tubulação Principal Reservatório de acrilico Tubo de Reynolds Habilite as bombas 1 e 2 no painel elétrico clicando com botão esquerdo do mouse sobre botão "Habilitar bomba 1" e sobre o botão "Habilitar bomba 2". Visualização PAINEL ELÉTRICO DE COMANDO Bancada Frontal Livre Painel Elétrico Bombas Válvulas de Controle Tubulação Principal Reservatório de LIGA Tubo de Reynolds EXPANSÃO Ligue painel elétrico clicando com botão esquerdo do mouse no botão "LIGA".Visualização PAINEL ELÉTRICO DE COMANDO Bancada Frontal Livre Painel Elétrico ENERGIZADO Bombas Válvulas de Controle Tubulação Principal Reservatório de LIGA DESLIGA Tubo de Reynolds EXPANSÃO Encher reservatório: Habilite a janela de popup do potenciômetro clicando com botão direito do mouse sobre botão indicado. Visualização PAINEL ELÉTRICO DE COMANDO Bancada Frontal Livre Painel Elétrico Bombas Válvulas de Controle Tubulação Principal Reservatório de acrílico LIGA DESLIGA Tubo de Reynolds VARIAR + HABILITAR/DESABILITAR JANELA DE POPUP EXPANSÃO Varie a vazão clicando com botão esquerdo do mouse sobre o local indicado e arraste para a direita. Visualização PAINEL ELÉTRICO DE COMANDO Bancada Frontal Livre Controle de Vazão Painel Elétrico PAINEL Bombas Válvulas de Controle Tubulação Principal Reservatório de LIGA Tubo de Reynolds CONTROLE DE VAZÃO EXPANSÃO PúblicoFeche a janela de popup clicando com botão esquerdo do mouse sobre local indicado. Visualização PAINEL ELÉTRICO DE COMANDO Bancada Frontal Livre Controle de Vazão Painel Elétrico PAINEL ENERGIZADO Bombas Válvulas de Controle Tubulação Principal Reservatório de acrilico LIGA Tubo de Reynolds CONTROLE DE VAZÃO EXPANSÃO Visualize reservatório de acrílico clicando com botão esquerdo do mouse na câmera "Reservatório de acrílico". Visualização PAINEL ELÉTRICO DE COMANDO Bancada Frontal Livre Painel Elétrico ENERGIZADO Bombas Válvulas de Controle Tubulação Principal Reservatório de acrílico LIGA DESLIGA Tubo de Reynolds EXPANSÃO Feche a válvula de esfera 13 clicando com botão esquerdo do mouse sobre ela. Visualização Bancada Frontal Livre Painel Elétrico Bombas Válvulas de Controle Tubulação Principal Reservatório de Tubo de Reynolds Aguarde preenchimento do reservatório. PúblicoVisualização Bancada Frontal Livre Painel Elétrico Bombas Válvulas de Controle Tubulação Principal Reservatório de Tubo de Reynolds Observe que a bancada será desligada assim que nível de água no reservatório atingir valor máximo. Nesse momento, feche a válvula 12 clicando com botão esquerdo do mouse sobre ela. Visualização Bancada Frontal Livre Painel Elétrico Bombas Válvulas de Controle Tubulação Principal Reservatório de Tubo de Reynolds ALTERNAR POSIÇÃO Medir a vazão e observar o regime de escoamento: Habilite a janela popup do reservatório de acrílico clicando com botão direito do mouse sobre ele. PúblicoVisualização Bancada Frontal Livre Painel Elétrico Bombas Válvulas de Controle Tubulação Principal Reservatório de Tubo de Reynolds HABILITAR/DESABILITAR JANELA DE POPUP Observe o volume de água no reservatório. Visualização Bancada Frontal Livre Tanque de medição Painel Elétrico 460 Bombas 455 Válvulas de Controle 450 Tubulação Principal 445 Reservatório de acrilico 440 Tubo de Reynolds 435 430 Habilite cronômetro clicando com botão esquerdo do mouse sobre a aba do menu cronômetro. Visualização Bancada Frontal Livre Tanque de medição Cronômetro Painel Elétrico 460 Bombas 455 Válvulas de Controle 450 Tubulação Principal 445 Reservatório de 440 Tubo de Reynolds 435 430 Visualize painel elétrico clicando com botão esquerdo do mouse na câmera com o nome "Painel PúblicoVisualização Bancada Frontal Livre Tanque de medição Painel Elétrico 460 Cronômetro Bombas 455 Válvulas de Controle 450 Tubulação Principal 445 Reservatório de acrilico 440 Tubo de Reynolds 435 430 e Habilite a janela popup da válvula 15 clicando com botão direito do mouse sobre ela. Visualização Tanque de medição 460 455 Cronômetro 450 445 440 V15 435 LIGA 430 0 HABILITAR/DESABILITAR EXPANSÃO Visualize tubo de Reynolds clicando com botão esquerdo do mouse na câmera "Tubo de Reynolds". Válvula do contraste Visualização Bancada Frontal Livre Painel Elétrico Bombas V15 Cronômetro Tanque de medição Válvulas de Controle 0 Tubulação Principal 1 1.5 2 460 455 Reservatório de acrilico 450 Tubo de Reynolds 445 440 435 430 EXPANSÃO Ajuste a válvula gaveta 14 para a posição desejada clicando com botão direito ou esquerdo mouse, de acordo com a porcentagem de abertura escolhida. PúblicoTanque de medição JOELHO Visualização 450 445 440 435 430 Cronômetro 425 FECHADA Válvula do contraste VÁLVULA GAVETA algetec controle de nivel da agua no tanque vertical pode ser realizado atraves de uma valvula do tipo A válvula abre ou GIRAR NO SENTIDO fecha gradualmente uma ligação direta entre HORÁRIO os dois tanques. Como medida de segurança para mento tanque GIRAR NO SENTIDO vertical apresenta um sensor de nivel Ajuste a válvula 15 para a posição desejada clicando com botão esquerdo do mouse sobre local indicado e arraste para a direita. + Tanque de medição Visualização 450 445 440 435 430 Cronômetro 425 Válvula do contraste algetec V15 0 1 1.5 2 Verifique a cota inicial do tanque e ative cronômetro. Tanque de medição JOELHO Visualização 385 380 375 370 365 Cronômetro 360 Válvula do contraste algetec V15 0 1 1.5 2 Observe comportamento do escoamento (água + corante) e aguarde até que nível da água varie de 30 a 50 mm.Tanque de medição Visualização 440 435 430 425 Cronômetro 420 415 + Válvula do contraste algetec V15 0 1 1.5 2 Registre as informações obtidas. Tanque de medição Visualização 360 355 350 345 340 Cronômetro 335 Válvula do contraste + algetec V15 GIRAR NO SENTIDO HORÁRIO 0 1 1.5 2 0 GIRAR NO SENTIDO ANTI-HORÁRIO Desligue cronômetro e feche as válvulas clicando com botão esquerdo do mouse sobre os locais indicados. No caso da válvula 15, feche clicando com botão esquerdo do mouse sobre local indicado e arraste para a esquerda. Tanque de medição Visualização 340 335 330 325 Cronômetro 320 315 Válvula do contraste algetec V15 0 1 1.5 2 1Observar um novo regime de escoamento: Repita os procedimentos anteriores, enchendo tanque, e escolhendo outra porcentagem de trabalho para a válvula 14. JOELHO 90 Visualização FECHADA VÁLVULA GAVETA controle de nivel da no tanque vertical pode ser realizado através de uma válvula do tipo gaveta. A válvula abre ou GIRAR NO SENTIDO fecha gradualmente uma ligação direta entre HORÁRIO dois tanques Como.medida.de segurança para haja transbordamento. tanque 0 GIRAR NO SENTIDO vertical apresenta um sensor de ANTI-HORÁRIO Avaliando os resultados: Para responder os questionamentos abaixo considere as seguintes medidas para reservatório de acrílico: comprimento de 400 mm, largura de 320 mm, altura de 474 mm e o diâmetro interno no tubo de Reynolds D = 44 mm. 1. A partir dos dados obtidos no laboratório, considerando a passagem de tempo e alteração do nível da água, determine a vazão do sistema para a porcentagem utilizada na válvula de escoamento do tubo de Reynolds. Registre as informações em uma tabela semelhante à apresentada abaixo. Porcentagem de trabalho na Tempo Volume inicial Volume final Vazão válvula 14 2. Com base nos dados obtidos durante a etapa de medindo a vazão, calcule número de Reynolds e, a partir disso, classifique regime de escoamento. Porcentagem Regime de de trabalho na Vazão Velocidade Re escoemanto válvula 143. Considerando as informações obtidas durante a etapa de observação do regime de escoamento, qual regime de escoamento encontrado? Porcentagem Regime de de trabalho na escoemanto válvula 14 Checklist: Acessar simulador "Experimento de Reynolds"; Habilitar as bombas; Encher o reservatório; Medir a vazão e observar regime de escoamento; Observar novo regime de escoamento; Avaliar os resultados. RESULTADOS Resultados do experimento: Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas e as referências bibliográficas ABNT, quando houver. arquivo não pode exceder tamanho de 2Mb. Resultados de Aprendizagem: Como resultados dessa prática será possível compreender o que é experimento de Reynolds e distinguir os regimes de escoamento.