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Pontifícia Universidade Católica de Goiás
 Departamento de Engenharia
	
4º Experimento – Determinação da perda de carga localizada no registro de gaveta
Discente: 
Caio Pereira Lima;
Caíque Antônio;
Daniel Nerys;
Guilherme Marques Silva;
Pedro Archanjo.
Docente:
Msc. Lauro Bernadino Coelho Jr.
 
Goiânia, GO
 Março de 2017
INTRODUÇÃO
O transporte de fluídos é feito através de condutos projetados para esta finalidade. Esses condutos podem ser:
Abertos para a atmosfera recebendo o nome de canais e destinados principalmente ao transporte de água;
Condutos fechados onde à pressão é maior que a atmosférica, sendo assim denominados dutos sub pressão. Os escoamentos em dutos sob pressão são característicos nos escoamentos provocados por bomba
As perdas em tubulações podem ser divididas em dois grupos: as perdas que ocorrem nos trechos lineares, ou perdas distribuídas, e as perdas localizadas em elementos individuais, também chamadas perdas singulares. 
	A perda de carga localizada é causada pelos acessórios de canalização. O escoamento em uma tubulação pode exigir a passagem do fluido através de vários acessórios, curvas ou mudanças súbitas de área. Perdas de carga são encontradas, sobretudo, devido à separação do escoamento. 
As perdas localizadas são originadas pelas variações bruscas da geometria do escoamento, como mudanças de direção ou da seção do fluxo.
 	São usuais em instalações com curvas, válvulas, comportas, alargamentos ou estreitamentos e etc. 
OBJETIVO
Determinar o coeficiente k; 
Determinar o comprimento equivalente do acessório.
METODOLOGIA
Material utilizado: 
Tubo Liso; 
Quadro de pressões – manômetro; 
Água;
Registro de gaveta.
Para realização deste experimento, utilizou-se o esquema abaixo para facilitar o entendimento.
Figura 1.
3.1.Formulação Matemática:
Cálculo da perda de carga (hf):
Cálculo da vazão:
O modelo matemático utilizado para o cálculo da vazão real provém de uma série de teorias relacionadas ao estudo dos Fenômenos de Transporte. A partir da análise da Figura 1 e utilização de alguns conceitos hidráulicos a equação matemática para o problema é determinada.
Balanço de energia (fluido ideal):
Como o medidor foi instalado em um plano horizontal, ou seja, estão em um mesmo nível, tem-se que a carga potencial (𝑍) é constante, portanto:
Sabe-se que a vazão é igual antes e depois do diafragma, então, tem-se:
Fazendo o uso da Lei de Steve para se determinar a diferença de pressão lida no manômetro em U:
Fazendo as devidas substituições, obtém-se a vazão real:
Onde 𝑘 (coeficiente funcional do dispositivo) é um coeficiente adimensional que depende do número de Reynolds (𝑅𝑒) de aproximação, isto é, calculado com a velocidade de aproximação e da relação 𝑚, sendo que:
Portanto, a equação utilizada em laboratório para o cálculo da vazão real:
	Onde:
	K = 0,676;
	M = 0,45;
	g =9,81 m/s;
	S = Seção do tubo diafragma(m²);
	= Densidade do mercúrio(kg/m³);
	= diferença de altura manométrica para o tubo diafragma(m);
Para o cálculo da velocidade no tubo liso:
Onde:
V= velocidade da agua no tubo liso (m/s);
A= Área do tubo liso (m²);
Para o cálculo da constante k:
Para o cálculo do comprimento equivalente do acessório:
3.2.{\displaystyle h_{f}=f\cdot {\frac {L}{D}}\cdot {\frac {V^{2}}{2g}}}Procedimentos e resultados:
Primeiramente, fez- se então o acionamento do conjunto motor/bomba gerando assim um fluxo de água através de um conduto com seção transversal de 7,8cm (=0,078m). Foi utilizado o tubo liso e o tubo liso com registro. Com o uso desse dado a área então é calculada:
Logo após, com o uso do manômetro em U foi verificada a diferença de pressão entre a zona de alta pressão e a de baixa pressão do sistema ilustrado na Figura 1, para o tubo em questão. O valor encontrado para a diferença de pressão foi de para o tubo liso e para o tubo liso com registro. A partir do conhecimento da diferença de pressão foi calculada a perda de carga dos tubos, sendo hf = 1,323m para o tubo liso e hf = 1,26m para o tubo liso com registro. 
Então pela diferença de perda de cargas pode-se calcular a perda de carga do registro:
hf(registro) = hf(liso+registro) – hf(liso)
hf(registro) = 1,323 – 1,26 = 0,063mca
E a partir do conhecimento da área foi calculada a vazão para o sistema:
Com o valor da vazão encontrado para o sistema, foi obtido o seguinte resultado para a velocidade da água no tubo liso:
Assim que se calculou a velocidade, pode-se calcular a constante k:
					K = 0,06
4.DISCURSÃO
Ao faze os cálculos da constante k e perdas de cargas, em laboratórios, pode-se comparar com a tabela teórica da constante.Pode-se perceber que os resultados obtidos em laboratório estão de acordo com a tabela teórica. Através dos estudos realizados também foi possível calcular o comprimento equivalente do registro de gaveta.
5.CONCLUSÃO
	Concluímos através do experimento realizado em laboratório a importância em determinar as perdas de cargas de um fluido em tubulações, pois através dos cálculos realizados obtemos os valores para construção do gráfico e os valores das perdas distribuídas e singulares, que são fatores fundamentais para determinar a potência de uma bomba hidráulica. 
6.REFERÊNCIAS
Fundamentos de Hidráulica, Escoamento de Condutos Forçados. Disponível em: <http://www.ufrrj.br/institutos/it/deng/leonardo/downloads/IT503%20cap%207%20-%202011p.pdf. Acesso em 21/03/17 as 18h.
Determinação da perda de carga em tubo PVC e comparação nas equações empíricas. Disponível em < http://www.iftm.edu.br/proreitorias/pesquisa/revista_2/resumo/irrigacao/resumo3.pdf > Acessado em 22/03/17 as 21h