Relatorio Fenômeno dos Transportes - MANOMETRIA

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Centro UNIVERSITÁRIO Euro-Americano
UNIEURO
Campus Águas Claras
Engenharia Civil
MEDIÇÃO DE PRESSÕES UTILIZANDO MANÔMETROS
Luan de jesus gonçalves – cpd: 22029 
luiz carlos de andrade – cpd: 22709
Marcio Aparecido Souza das Virgens – cpd: 21791
Águas Claras
2016
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RELATÓRIO DESCREVENDO O PROCESSO DE MEDIÇÃO DA PRESSÃO POR METÓDOS MANOMÉTRICOS.
Campus Águas Claras
2016
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ÍNDICE
RESUMO ..................................................................................................................... 01
SIMBOLOGIA E NOMENCLATURA .................................................................... 02
INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 03
PRÁTICA 01 – MEDIDA DE PRESSÃO COM MANÔMETRO TIPO BOURDON
MATERIAIS E MÉTODOS ......................................................................... 04
Equipamentos ...................................................................................... 04
Materiais ................................................................................................ 04
Procedimento Experimental ............................................................... 04
RESULTADOS ............................................................................................... 05
ANÁLISE DOS RESULTADOS ................................................................... 06
PRÁTICA 02 – MEDIDA DE PRESSÃO COM MANÔMETRO DE COLUNA DE FLUÍDO
MATERIAIS E MÉTODOS .......................................................................... 04
Equipamentos ....................................................................................... 04
Materiais ................................................................................................. 04
Procedimento Experimental ................................................................ 04
RESULTADOS ................................................................................................ 05
ANÁLISE DOS RESULTADOS .................................................................... 06
PRÁTICA 03 – LEI DE STEVIN
MATERIAIS E MÉTODOS .......................................................................... 04
Equipamentos ....................................................................................... 04
Materais ................................................................................................. 04
Procedimento Experimental ................................................................ 04
RESULTADOS ................................................................................................ 05
ANÁLISE DOS RESULTADOS .................................................................... 06
CONCLUSÕES ...................................................................................................... 07
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................... 09
ANEXOS ................................................................................................................. 10
RESUMO
O experimento realizado teve como objetivo aferir pressões em fluídos estáticos, utilizando manômetros dos tipos Bourdon, tubo em U, cilindro de vidro e equipamentos auxiliares. E também verificar a coerência entre os manômetros.
SIMBOLOGIA E NOMENCLATURA
1. INTRODUÇÃO
A manômetria tem como objeto de estudo os manômetros, que são instrumentos (dispositivos) utilizados na medição da Pressão Efetiva (pressão devida a uma coluna líquida em tubos).
Existem várias maneiras de se medir a pressão em um sistema. Uma delas é com a utilização de um manômetro. Este consiste em um tubo em formato de U, com certo líquido em seu interior. De acordo com a experiência em questão, manipula-se uma das aberturas do manômetro a fim de causar um desnível no líquido, sendo assim possível calcular a chamada pressão manométrica.
Figura 1 - Manômetro de coluna de fluído em forma de U.
	O Manômetro Metálico de “Bourdon” é utilizado em estações de bombeamento, indústrias e outros. Em seu interior existe uma tubulação recurvada que, sob o efeito da pressão tende a se alinhar, fazendo assim a movimentação de um ponteiro sobre uma escala graduada. Esse tipo de manômetro está sujeito a deformações permanentes por isso é de baixa precisão.
Figura 2 - Esquema de um manômetro de Bourdon.
A Lei de Stevin é um princípio físico que estabelece que a pressão absoluta num ponto de um líquido homogêneo e incompressível, de densidade p profundidade h, é igual à pressão atmosférica mais a pressão efetiva, e não depende da forma do recipiente:
Pabs = Patm + Pefetiva ==( Pabs = Patm + pg.h
O Princípio de Pascal é um princípio físico que estabelece que o acréscimo de pressão exercida num ponto em um líquido ideal em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos desse líquido e às paredes do recipiente que o contém. Logo, quando aplica-se uma força a um líquido, a pressão causada se distribui integralmente e igualmente em todas as direções e sentidos.
Figura 3 - Esquema Princípio de Pascal.
Exemplos de aplicação dos manômetros: controlar a vazão, verificar as condições de funcionamento das instalações, determinar alcance de jatos, calcular esforços sobre paredes de recipientes, determinar o potencial da água do solo.
	
2. PRÁTICA 01 – MEDIDA DE PRESSÃO COM MANÔMETRO TIPO BOURDON.
2.1. MATERIAIS E METÓDOS
2.1.1. Equipamentos
Manômetro tipo Bourdon.
Fonte de pressão ( Pêra de Pressurização com Válvula).
Mangueiras.
2.1.2. Procedimento Experimental
Foi interligado o manômetro de Bourdon a pêra de pressurização com o uso de uma mangueira. Em seguida, foi aplicada à pêra de pressurização uma pressão gradual e simultaneamente observada à variação da pressão no manômetro. Anotando a medida indicada no manômetro conforme a unidade, assim que o ponteiro se estabilizava. O mesmo procedimento foi realizado por três vezes com diferentes pressões.
2.2. RESULTADOS 
A unidade de pressão do manômetro utilizado registrava Quilograma força por centímetros quadrado (Kgf./cm²).
Seguem na tabela abaixo as pressões registrada em Kgf./cm² e convertidas para Pascal (PA).
Tabela 1 - Pressões indicadas no manômetro de Bourbon.
	Leitura Manômetro
	Pressão (unidade)
	
	Kgf/cm²
	Pa (N/m²)
	01
	9
	9000
	02
	7
	7000
	03
	8
	8000
Cálculos de conversões seguem em anexo deste mesmo relatório.
2.3 ANÁLISES DOS RESULTADOS
Os resultados obtidos foram coerentes aos esperados, mas poderiam ser ainda mais precisos. Detectou-se uma falha no sistema do manômetro, onde houve uma vazão de ar entre a pêra de pressurização e a mangueira. Mesmo com a situação adversa à prática, não deixa de averiguar a eficiência do manômetro de Bourdon.
3. PRÁTICA 02 – MEDIDA DE PRESSÃO COM MANÔMETRO DE COLUNA DE FLUÍDO.
3.1 MATERIAIS E METÓDOS
3.1.1. EQUIPAMENTOS
Manômetro de coluna de fluído em U.
Manômetro de Bourdon.
Fonte de pressão ( pêra de pressurização com válvula).
Mangueiras
3.1.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
O primeiro passo foi interligar o sistema. Onde foram conectadas duas mangueiras à pêra de pressurização, ligadas aos manômetros de Bourdon e de tubo em U. Foi feito a sangria do sistema, eliminando todo ar contido neste e ajustado todas as conexões. Aplicou-se uma pressão gradual na pera de pressurização e verificou-se a pressão registrada no manômetro de Bourdon e as alturas (h1,h2) no tubo em U no momento que o fluído manométrico (água) se estabilizava. O mesmo processo foi realizado portrês vezes, com diferentes pressões e os dados registrados em tabela.
3.2. RESULTADOS
Seguem na tabela abaixo, resultados das pressões medida nos manômetros de Bourdon e do manômetro de tubo em U.
Os pressões no tubo em U foram calculadas conforme fundamentos da Lei de Stevin, onde a pressão é igual a diferença de altura(∆h) entre o fluído, multiplicado pelo peso específico(ɣ) deste. Como o fluído utilizado foi a água, aplicou-se a seguinte fórmula para o cálculo de pressões no tubo em U:
mmca ( ∆h= h1 – h2 * ɣH2o=1000 Kgf/cm³
Kgf/cm² ( ∆h . ɣH2o
Como o manômetro de Bourdon tinha como unidades Kgf/cm², foi desnecessário conversões. Já o manômetro de tubo em U, registrava na escala de milímetros, onde necessária as conversões.
	Leitura
	Alturas (h) do fluído em mm.
	Pressões Manômetros
	
	H1
	H2
	Tubo U (mmca)
	Tubo U (Kgf/cm²)
	Bourdon (Kgf/cm²)
	01
	695
	240
	455
	0,0455
	6,2
	02
	715
	220
	495
	0,0495
	7,2
	03
	708
	229
	479
	0,0479
	6,8
3.3. ANÁLISE DOS RESULTADOS
Os resultados esperados não foram coerentes com base na fundamentação teórica. Uma vez que, houve uma dispersão relevante de pressões entre os manômetros. O tal fato foi possível devido a um erro instrumental encontrado no sistema, onde ocorreu uma vazão de ar. Com base nos resultados, ver-se notadamente que a vazão de ar ocorreu do lado do sistema pêra ao manômetro de tubo em U.
PRÁTICA 03 – LEI DE STEVIN
MATERIAIS E MÉTODOS 
Equipamentos
Cilindro de vidro do equipamento.
Manômetro de coluna de fluído em U.
Mangueiras.
Tubo inclinado.
Procedimento Experimental
Antes de começar o ensaio, foi feito a sangria do sistema(retirado do ar). Então abriu-se a tomada de pressão na parte superior da haste do êmbolo, movendo-se logo em seguida para parte superior do cilindro. Posteriormente fechou-se a tomada de pressão na parte superior do êmbolo e empurrou suavemente para baixo para retirada do ar. Foi considerado dois pontos de diferentes alturas no fluído. Também anotado a altura total do flúido.
Todo procedimento foi repetido com o tubo inclinado.
 
RESULTADOS 
Aplicando a lei de Stevin, P=ɣ(P2-P1), onde :
P= Pressão
ɣ=Peso especifico
P2-P1 = A diferença dos pontos encontrados
Podemos encontrar a diferença de pressão. Como foi adicionada água no manômetro usamos o peso especifico da água. ɣH2O=1x10^-3 Kgf/cm³. Considerando a pressão atmosférica igual a zero.
Segue tabela abaixo com resultados:
	
ALTURA DA COLUNA DE LIQUIDO
	
TUBO VERTICAL
	
TUBO INCLINADO
45º
	Altura (h1)CM
	36
	43
	Altura (h2)CM
	20
	23
	Altura Total CM
	60
	63
	PRESSÃO EM KGF/CM²
	0,016
	0,01
ANÁLISE DOS RESULTADOS
Essa prática enfoca ainda mais o príncipio de Stevin. Onde o comprimento do flído na horizontal é considerado nulo, ou seja, uma pressão isobárica. Fica comprovado por meio dos resuldados, entre o tubo vertical e o inclinado. Aonde na decomposição do ângulo, foi considerado apenas o cateto oposto, ou seja, a componente vertical desse tubo. Sendo assim, os resultados foram satisfatórios à teoria estudada.
5.CONCLUSÔES
Conclui-se que a manômetria é o estudo dos manômetros com utilização de coluna de fluído, para determinação da pressão relativa.
Observou-se como efetivamente funciona os diversos tipos de manômetros. Conhecendo na prática, um dos mais precisos o manômetro de Bourdon.
O experimento foi importante para vermos como funcionam na prática os conceitos de mecânica dos fluídos estudados.
7.BIBLIOGRAFIA
Brunetti, F. Mecânica dos Fluídos. 2ª. Edição. São Paulo. Pearson Prentice Hall, 2008.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A2nica_dos_fluidos
8.ANEXOS
Memórias de cálculos
P1 = x x = 9.000 Pa
P2 = x x = 7.000 Pa.
P3 = x x = 8.000 Pa.
P= ɣH2o(P2-P1) coluna do fluído em mm.
P1 = x x = 9.000 Pa
	
Relatório de análise da pressão de fluidos, com objetivo final sendo a aprendizagem dos diferentes tipos de medições. 
Orientadora: Profª.Viviane Scaranto.
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