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1 Primeiro Trabalho de Laboratório Abril de 2016 IPH 102 – Mecânica de Fluidos e Hidráulica II 1 PERDA DE CARGA LINEAR EM UM CONDUTO FORÇADO Introdução e Objetivos • Objetivo geral da prática experimental: – Medir a perda de carga num conduto forçado; – Determinar a rugosidade equivalente (e) do conduto. – Comparar a rugosidade experimental com os valores tabelados para o material que constitui o conduto – Verificar o comportamento da perda de carga com a vazão – Verificar a queda de pressão em uma singularidade • Tema: Estudo da perda de carga em escoamentos 2 Croquis da instalação. h CCl4 Manômetro de tetracloreto de carbono d=1,584 Manômetro de mercúrio Conduto de Ferro Fundido Venturi Detalhe do conduto de Ferro Fundido int=108mm; L=3,00m Não está autorizado o uso dessa figura 3 Importância do croqui – apresentar o sistema/equipamento/instalação de medida Não será aceito reprodução de croquis de outros relatórios (perda de 10,0 pontos no relatório) O uso de fotos é permitido e aconselhado, mas não exclui a presença do croqui Ex. Croqui Vanessa Ries 2014_1 (Proibida reprodução- perda de 10,0 pontos no relatório!) 4 Não está autorizado o uso dessa figura Instalações: • Conduto forçado : Material: ferro fundido (FoFo) Diâmetro interno: 108 mm Comprimento do trecho: 3,00 m • Medição da vazão: Tubo Venturi Manômetro diferencial de mercúrio: d=13,55 • Controle da vazão: Registro gaveta situado à jusante do trecho em análise • Medição da pressão: Manômetro diferencial de tetracloreto de carbono (CCl4) : d=1,584 • Aceleração da gravidade no lab (medida em 2001)=9,793 m/s² 5 Procedimento • Medir a temperatura da água • abrir/fechar o registro gaveta, controlando a vazão que passa no conduto; • esperar o fluxo estabilizar; • fazer a leitura dos desníveis manométricos • trocar a vazão, abrindo/fechando o registro gaveta 6 Grupo: Data: Temperatura: Manom. Hg Manom. CCl4 Ensaio Leituras (mm) H (mm) Q (l/s) Leituras (mm) H (mm) 1 2 3 4 5 Planilha de dados Tratamentos - Cálculos: Para cada vazão ensaiada, calcular: • perda de carga no trecho; • perda de carga unitária; • velocidade média do escoamento; • número de Reynolds; • fator de perda de carga; • rugosidade equivalente da canalização pela equação de Colebrook-White 7 Tratamentos – Análises • Diagrama de Moody: Plotar no Diagrama de Moody todos os pontos experimentais: fator de perda de carga x Reynolds e Ajustar/traçar a curva de rugosidade relativa (e/D) da canalização no diagrama, encontrando um valor para “e” via o diagrama. - Comentar (análise crítica) os resultados encontrados • Determinar a rugosidade média equivalente experimental Comparar a rugosidade média experimental obtidas no diagrama de Moody com as obtidas pela equação de Colebrook White. Comparar os valores acima com valores tabelados (encontrar no mínimo 2 fontes bibliografia - livros e manuais ) para o material que constitui o conduto - Comentar (análise crítica) os resultados encontrados • Curva de variação da perda de carga : Plotar, para as três rugosidade experimentais, três curvas relacionando a perda de carga (hpt) com a vazão na canalização, ajustando-a a curva do tipo: hp=aQb . (apresentar os parâmetros ajustados “a” e “b” e o coeficiente de determinação R²; calcular esses dados para o seguinte intervalo de vazão para 0 a 60 litros/s intervalados a cada 6,0 l/s . - Comentar (análise crítica) os resultados encontrados • Comentar sobre a demonstração de perda de carga singular com relação a carga hidráulica. Relatório (entrega 19 de abril de 2016*) *relatório em dupla** (não é individual nem em trios, quartetos etc) e entrega somente em papel – **Relatórios que não respeitarem isso, serão descontados em 8,0 pontos *multa de 1 ponto por dia útil de atraso • Introdução – introduzir o tema estudado e não a atividade. • Objetivo – colocar o que se busca e não como se busca. • Material e Métodos – descrever de maneira que um leigo seja capaz de entender e reproduzir o experimento no futuro. • Resultados e sua análise – todo processamento de cálculo e não a metodologia de cálculo e discussão dos resultados. • Conclusão – respondendo os objetivos • Bibliografia Consultada – Obrigatório em qualquer trabalho cientifico e técnico • Anexos: Obrigatório anexar esse roteiro no relatório • (1 página com os 9 slides já no moodle) – multa 1 ponto!!! Seguir normas e diretrizes para executar o Relatório – Moodle 9
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