Seminário FDT - Sistema de Tubulação Residencial

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Análise de Vazão e Perda de Carga em Sistema de Tubulação Residencial
Componentes: Amanda Mendes, Danilo Brito, Natielly Freitas, 
Rayara Rezende, Suianny Cotta
Professor: Tiago Portela
INSTITUTO POLITÉCNICO – Centro Universitário UNA
Seminário de Fenômenos de Transportes
Objetivo
Fonte: Tigre
 Analisar o dimensionamento de um trecho do sistema de tubulação residencial, através de cálculos de vazão e perda de carga, a fim de visualizar a aplicabilidade dos conceitos envolvidos. 
Sistema de Distribuição Hidráulica 
Direto
Indireto
Fonte: Prof. Adolar Ricardo Bohn
Fonte: TGA Instalações
Hidropneumático
Misto
Fonte: Blog Bombeiro Oswaldo
Fonte: Blog Escola Abra
Tubulações
Fonte: Câmera Brasil – Israel de Comercio e Industria
Vazão Volumétrica
Onde: 
V = volume (m³); t = tempo (s); Q = vazão volumétrica (m³/s)
Fonte: Blog da Construção
Velocidade 	Média
Onde:
⩗méd = velocidade média (m/s); Q = vazão volumétrica (m3/s);
A = área da seção transversal do conduto (m2).
Perda de Carga
Onde: 
∆h = perda de carga (m); Lv = comprimento total (m); 
D = diâmetro (m); Q = vazão (m/s2); 
g = aceleração da gravidade (m/s2); f = coeficiente de perda . de carga.
Rugosidade
Número de Reynolds
Esquema do Sistema 
Fonte: Desenvolvido pelos Próprios Autores
Fotos do Sistema
Desenho Esquemático
Fonte: Desenvolvido pelos Próprios Autores
Dados Coletados do Sistema 
Fonte: Desenvolvido Pelos Próprios Autores
Dados Coletados do Sistema
Comprimento Tubulação
13,55 m
Lₑq
7,7 m
Lv
21,25 m
Diâmetro
0,02 m
Volume da Pia
0,020064 m³
Tempo
175 s
Densidade
1000 kg/m³
Viscosidade Cinemática
1,31 x 10-6m2/s
Tabela Leq Tubulações Lisas
Tabela Rugosidade Interna
Diagrama de Moody
Cálculos
Análise de Dados
Fonte: Desenvolvido Pelos Próprios Autores
Análise Dimensional do Sistema Residencial
Considerações Finais
Através do número de Reynolds foi possível determinar o tipo de escoamento, encontramos um valor maior que 4000, sendo ele assim turbulento.
A vazão volumétrica do trecho analisado foi pequena, já que a água flui por gravidade e não faz uso de bombas; além disso os tubos utilizados possuem pequenos diâmetros, possibilitando a passagem de pouco volume de fluido por unidade de tempo.
Em relação a perda de carga verificamos que é relativamente pequena, visto que há poucas conexões e a parte do sistema analisada possui uma área diminuta. Mesmo tendo escoamento turbulento não foi constatado grande perda de carga relacionada a isso.
Com o estudo da tubulação do reservatório ao ponto de utilização foi possível aplicar a teoria do que foi visto na disciplina de fenômenos de transportes e verificar a utilidade e relevância desse conhecimento. A mecânica dos fluidos está presente desde o dimensionamento das tubulações de nossas residências até no funcionamento de grandes máquinas, e ela é de suma importância para garantir o bom funcionamento, eficiência e melhor aproveitamento desses sistemas e de diversos outros.
Referências Bibliográficas 
ABNT- Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5626 - Instalação Predial de Água Fria. Rio de Janeiro, ABNT, 1998.
ÇENGEL Y.A, CIMBALA, J.M. Mecânica dos Fluidos: Fundamentos e Aplicações. 3. Ed. Rio Grande do Sul: McGraw-Hill, 2015.
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MACINTYRE, Archibald Joseph. Bombas e Instalações de Bombeamento. 2 ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 782 p, 1997.
 
PAULETTO, Raul. Dimensionamento Mecânico de Tubulações: Projeto Normatizado, Análise de Flexibilidade e Esforços Atuantes, 2012. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Disponível em: http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/66462/000871309.pdf?sequence=1 Acesso em: 27/05/2016.
 
SCHNEIDER, Paulo Smith. Medição de Velocidade e Vazão de Fluidos, 2000. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Disponível em: http://www.ufrgs.br/medterm/areas/area-ii/vazao_mt.pdf Acesso em: 27/05/2016.