Experimento nº 03 Perda de Carga Distribuída

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO - UFMT
FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA - FAET
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL - DESA
KAMILA ALMEIDA OLIVEIRA
LUCAS LOURENÇO RODRIGUES DA CUNHA
MAYSE TEIXEIRA ONOHARA
RENAN FILIPE QUARESMA MARTINS
YARA GALVÃO CARVALHO
	
EXPERIMENTO Nº 03 – PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA
	
CUIABÁ
2014
KAMILA ALMEIDA OLIVEIRA
LUCAS LOURENÇO RODRIGUES DA CUNHA
MAYSE TEIXEIRA ONOHARA
RENAN FILIPE QUARESMA MARTINS
YARA GALVÃO CARVALHO
EXPERIMENTO Nº 03 – PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA
Relatório apresentado à disciplina de Hidráulica em Condutos Forçados do curso de Engenharia Sanitária e Ambiental, da Universidade Federal de Mato Grosso - Campus Cuiabá, como requisito parcial de avaliação, sob orientação da Profº Welintom Ttatom Pereira da Silva.
CUIABÁ
2014
Introdução
O estudo da perda de carga em condutos forçados é de suma importância para o correto dimensionamento de sistemas de bombeamento e de tubulações, perda de carga pode ser definida como sendo a perda de energia que o fluido sofre durante o escoamento em uma tubulação. 
Sempre que um fluido se desloca no interior de uma tubulação ocorre atrito deste fluido com as paredes internas desta tubulação, ocorre também uma turbulência do fluido com ele mesmo, este fenômeno faz com que a pressão que existe no interior da tubulação vá diminuindo gradativamente à medida com que o fluido se desloque, esta diminuição da pressão é conhecida como “Perda de Carga”. Desta forma a perda de carga seria uma restrição à passagem do fluxo do fluido dentro da tubulação, esta resistência influenciará diretamente na altura manométrica de uma bomba (H) e sua vazão volumétrica (Q), e em caso de sistemas frigoríficos, a diminuição de sua eficiência frigorífica. Em resumo, em ambos os casos um aumento de potência consumida, (GERNER, 2010).
A perda de carga distribuída onde as paredes dos dutos causam uma perda de pressão distribuída ao longo do comprimento do tubo, fazendo com que a pressão total vá diminuindo gradativamente ao longo do comprimento e por isso e denominada de Perda de Carga Distribuída.
Uma dos grandes nomes nessa área foi Johann Nikuradse, engenheiro e físico alemão, em 1933 publicou os resultados de um trabalho experimental para a determinação do fator de atrito em tubulações circulares. Os referidos ensaios foram realizados com tubos lisos, cuja superfície interna da tubulação foi revestida com grão de areia (de granulometria conhecida e sensivelmente esférica). Tal aspecto interno simulou uma rugosidade uniforme e artificial de valor referente. Neste sentido, Nikurdase, levantou para o escoamento (de característica turbulenta) relações entre três parâmetros: fator de atrito (f), número de Reynolds (Rey) e rugosidade relativa (/D).Tal experimento tem importância na verificação do efeito da rugosidade da subcamada limite laminar e a turbulência.
O líquido ao escoar em um conduto é submetido a forças resistentes exercidas pelas paredes da tubulação e por uma região do próprio líquido, denominada camada limite. Assim, há o surgimento de forças cisalhantes que reduzem a capacidade de fluidez do líquido. O líquido, ao escoar, dissipa parte de sua energia, principalmente, em forma de calor. Essa energia não é mais recuperada como energia cinética e potencial e, por isso, denomina-se perda de carga. A perda de carga pode ser classificada, distribuída ao longo do trecho e localizada, (MAUREN, 2008).
Objetivos
Objetivo Geral
O presente trabalho tem como objetivo revisar os conceitos teóricos de perda de carga, e demonstrar a importância de suas aplicações em sistemas hidráulicos, levando em conta as perdas por atrito e por componentes instalados nas tubulações, bem como proporcionar experiência, entendimento das formas de transformação de energia e sua importância para o dimensionamento e operação de sistemas hidráulicos. (Dá para melhorar)
Objetivos Específicos
Determinar a perda de carga distribuída ao longo da tubulação;
Determinar o fator de atrito para cada perda de carga encontrada;
Montar o Diagrama de Moody para o diametro estudado;
Comparar os resultados obtidos com o diagrama real.
Metodologia
Aparato Experimental
Explicar os constituintes do corpo de prova! (ficou lindo o esquema né xD)
Figura 1. Esquema Simplificado do Corpo de Prova
Modelo Conceitual e Procedimentos
 (Equação 1)
 (Equação 2)
A equação nº 03 é a equação universal da perda de carga.
 (Equação 3)
 (Equação 4)
Figura 2. Valores de Rugosidade Absoluta Equivalente
Fonte: Porto (2006), p. 49, Tabela 2.2
Resultados e Discussões
A tabela 1 apresenta ...
Tabela 1. Dados de Entrada
Tabela 2. Dados de Entrada para Cálculo de Perda de Carga Distribuída e Vazão
Tabela 3. Dados de Saída
Figura 3. Diagrama de Moody para Tubulação de 40mm
Equação da linha de tendência => y = 7E-12x2 - 3E-06x + 0,3132
Coeficiente de Determinação => R2 = 0,9158 
Considerações Finais
GERNER, V. R., (2008), Perda De Carga E Comprimento Equivalente. Senai. São Paulo – SP.
MAUREN, S., (2010), Perda De Carga Em Condutos Forçados. Artigo de Mestrado em Saneamento, Meio ambiente e Recursos Hídricos. Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG. Belo Horizonte-MG.
PORTO, R. M., (2006), Hidráulica Básica. 4° Ed. São Carlos: EESC –USP, 540 p.