Tubo de Pitot - Labortorio

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UNIP - UNIVERSIDADE PAULISTA
Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas
Engenharia Mecânica
Relatório 2 – EXPERIMENTO PARA CALCULO DE VAZÃO DO FLUIDO
Goiânia – GO
2017
NOME: JOAO VITOR DE OLIVEIRA SILVA RA: C44185-6
EXPERIMENTO PARA CALCULO DE VAZÃO DO FLUIDO
Relatório 2 
Relatório do procedimento experimental realizado no laboratório de Mecânica dos Fluidos para obtenção de nota para NP2 do curso de Engenharia Mecânica, apresentado a Universidade Paulista – UNIP.
Goiânia - GO
2017
SUMÁRIO
1. Introdução............................................................................................................ 04
2.Objetivos do experimento.................................................................................... 05
3. Procedimento experimental................................................................................ 05
4. Memorial descritivo de equipamentos...............................................................05
4.1. Equipamentos Utilizados..................................................................................05
4.2. Fotos do Equipamento......................................................................................06
5. Memorial descritivo de cálculos ........................................................................10
5.1. Planilha de dados coletados............................................................................11
5.2. Gráfico de posição x velocidade......................................................................11
6. Conclusão ............................................................................................................12
7. Bibliografia............................................................................................................13
INTRODUÇÃO 
Analisar a velocidade dentro da física é um dos estudos mais importantes na Engenharia, e dentro da mátria de Mecânica dos Fluidos, esse estudo é muito importante tanto para dimensionar e quanto pata determinar os processos a serem adotados em um projeto, dentro da Mecânica dos Fluidos, seu estudo diz muito sobre o fluido que se trabalha no interior por exemplo, ou até mesmo na área da Engenharia Aeronáutica, para determinação da velocidade do ar e do avião, além de ter bastante aplicação em carros da competição da Fórmula 1.
Para tais determinações de velocidades, é necessário a utilização de um dispositivo criado por um francês engenheiro especialista em hidráulica, Segundo o site global.britannica.com Henri Pitot, nasceu em Aramon no ano de 1695. Por volta dos anos de 1732, se interessou pelo estudo da fluidodinâmica, observando o rio Sena, criou assim um dispositivo pelo qual carrega seu nome, o Tubo de Pitot, onde é possível determinar a velocidade do fluido utilizando uma equação bastante conhecida desenvolvida por Bernoulli, que determina a conservação de energia pela fórmula:
No tubo de Pitot, temos a variação de pressão em dois pontos, sendo necessário medir a pressão no ponto de estagnação, cuja velocidade é nula (zero), e calcular no ponto 2 a velocidade através da equação de Bernoulli, onde faz se necessário trabalhar tal equação de forma a obter a velocidade do fluido em análise, chegando na fórmula a seguir.
Onde:
V = Velocidade do fluido em m/s.
P1 = pressão do fluido no estágio 1 em Pa.
P2 = pressão do fluido no estágio 2 em Pa.
G = Gravidade de 10 m/s².
γ = Peso específico do fluido em N/m³.
2. OBJETIVO DO EXPERIMENTO 
O objetivo do experimento usando uso do tubo de Pitot é determinar a diferença de velocidade de um fluido em diferentes pontos da tubulação. Para este relatório, a finalidade é demonstrar na pratica os estudos teóricos do emprego do tubo de Pitot, este que iremos analisar está instalado em um tubo hidráulico fechado com escoamento permanente de água. Neste ensaio foi utilizado um tubo hidráulico com escoamento de água e nele instalado um tubo de Pitot para medir a pressão exercida sobre ele e descobrir a velocidade deste escoamento. 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
O escoamento da água foi iniciado ao ligar as bombas e abrir a válvula de tubulação de ¾”, dessa forma, direcionou-se o fluxo de vazão para um reservatório onde realizou-se a cronometragem do tempo necessário para que o volume do fluido escoado pela tubulação completasse 20 litros. 
Depois de feito esse ciclo, repetiu-se por outras Oito vezes, de forma que em cada um dos ciclos realizados, o tubo de Pitot fosse deslocado a uma distância variável do centro da onde se encontrava, a distância adquiriu valores de 20 mm até -20 mm em relação ao centro da tubulação. Ao realizar o procedimento, registraram-se todas as diferenças de pressão obtidas através da leitura de um manômetro ligado ao arranjo experimental que dimensionava a diferença de pressão entre o ponto de estagnação do tudo de Pitot e a extremidade da tubulação.
Desta forma ao obter-se os dados de pressão em relação ao deslocamento do tubo de Pitot, pode-se através de cálculos com as expressões já apresentadas anteriormente, obteve-se também os valores das velocidades nos determinados pontos da tubulação. 
4. MEMORIAL DESCRITIVO DO EQUIPAMENTO 
4.1 Equipamentos Utilizados 
O arranjo experimental montado na bancada do laboratório de mecânica dos fluidos possuía os seguintes equipamentos:
Wattímetro TER21; Precisão: 1Watt
Manômetro: Diferencial de Pressão; Precisão: 1Pa 
Reservatório graduado de 50 litros; Precisão: 0.1 litro
Cronômetro. Precisão; 0,01s
Tubulação de ¾”;
Tubo de Pitot;
Duas bombas hidráulicas THB-13; (vazão de 18 m³/h pressão de 6,8~12 mca)
4.2 Fotos do equipamento
Figura 1 – Wattímetro 
 Fonte: Própria
 
Figura 2 – Tubo de Pitot
Fonte: Própria 
Figura 3 – Reservatório, bombas e Wattímetro
Fonte: Própria
Figura 4 – Manômetro 
Fonte: Própria
Figura 5 – tubulação e arranjo experimental.
Fonte: Própria
5. MEMORIAL DESCRITIVO DE CÁLCULOS
5.1 DADOS COLETADOS E VALORES OBTIDOS
	Posição
(mm)
	Tempo
(s)
	Volume
(m³)
	∆Pressão (Pa)
	Vazão volumétrica (m³/s)
	Vazão Mássica (kg/s)
	Velocidade
(m/s)
	-20
	15,2
	0,0334
	0
	0,002197368
	2,197368421
	0
	-15
	15,31
	0,0335
	100
	0,002188112
	2,188112345
	0,447213595
	-10
	15,4
	0,0333
	300
	0,002162338
	2,162337662
	0,774596669
	-5
	16,9
	0,0357
	600
	0,002112426
	2,112426036
	1,095445115
	0
	14,3
	0,0315
	900
	0,002202797
	2,202797203
	1,341640786
	5
	16,9
	0,0357
	600
	0,002112426
	2,112426036
	1,095445115
	10
	15,4
	0,0333
	300
	0,002162338
	2,162337662
	0,774596669
	15
	15,31
	0,0335
	100
	0,002188112
	2,188112345
	0,447213595
	20
	15,2
	0,0334
	0
	0,002197368
	2,197368421
	0
5.2 GRÁFICO DE POSIÇÃO X VELOCIDADE
6. CONCLUSÃO 
Ao analisarmos todo o arranjo experimental e após termos colhido os dados, pudemos então calcular os dados necessários para que assim a comparação entre as diferentes velocidades ao decorrer da distancia do tubo pudessem ser analisadas de forma sintetizada. Tal análise e importante para que o estudo da aplicação do tubo de Pitot seja totalmente concluída. Pois, o experimento certifica a teoria de que, a velocidade no centro da tubulação e maior que nas extremidades. Esse fato nos propicia o estudo da relação entre o deslocamento radial do medidor de pressão ou velocidade e o modulo da velocidade do fluido.
Este experimento foi de fundamental importância para o entendimento deste equipamento que é de imprescindível utilização em varias áreas que tem como principal fator o escoamento de fluidos.
A prática de medição de velocidades usando o tubo de Pitot é de grande importânciapara o estudo da matéria de Mecânica dos Fluidos, pois se trata de um experimento relativamente simples e de fácil aplicação ao trabalho cotidiano de um engenheiro, Este trabalho expõe o quão eficiente o experimento pode ser para a aplicação pratica de fundamentos essenciais no aprendizado à engenharia moderna.
Portanto, podemos assim, concluir que este experimento prático realizado com boa fundamentação e de extrema importância para o entendimento total do sistema de medição das velocidades de um fluido.
7. BIBLIOGRAFIA
BRUNETTI, F; (Mecânica dos Fluidos). Pretience Hall, 2009.
Henri Pitot FRENCH ENGINEER AND INVENTOR Disponível em: <https://global.britannica.com/biography/Henri-Pitot> Acesso em Abril de 2017.
Pitot Tube Theory Disponível em: <http://www.efunda.com/designstandards/sensors/pitot-tubes/pitot_tubes_theory .cfm> > Acesso em Abril de 2017.
Tubo de pitot: como funciona? Disponível em: <http://culturaaeronautica.blogspot.com.br/2011/04/tubo-de-pitot-como-funciona.html> > Acesso em Abril de 2017.
QUAL É A FUNÇÃO DO TUBO DE PITOT? Disponível em: <http://blog.hangar33.com.br/qual-e-a-funcao-do-tubo-de-pitot/> Acesso em Abril de 2017.