RELATORIO HIDRAULICA VAZÃO VOLUMÉTRICA, VELOCIDADE MÉDIA E NÚMERO DE REYNOLDS

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VAZÃO VOLUMÉTRICA, VELOCIDADE MÉDIA E NÚMERO DE REYNOLDS
CABO FRIO - RJ
AGOSTO/2017
GRUPO:
Lucas Albino – 
Luiz Eduardo Orge Drumond – 201502065517
Pedro Howat dos Santos – 201402052227
Relatório técnico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina Hidráulica, no Curso de Engenharia Civil, na Universidade Estácio de Sá.
Prof. Dr. Marcelo Silva.
RESUMO
Neste experimento serão realizados cálculos referentes à vazão da torneira, tendo em vista, obter resultados de sua velocidade media e máxima
Através da obtenção destes dados em laboratório e posteriormente em sala de aula, serão feitos os cálculos para que sejam comprovadas as teorias.
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO---------------------------------------------------------------------------------05
MATERIAIS UTILIZADOS-------------------------------------------------------------------06
DESENVOLVIMENTO-----------------------------------------------------------------------06
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL-----------------------------------------------------08
RESULTADOS---------------------------------------------------------------------------------09
CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES-------------------------------------------------11
REFERENCIAS-----------------------------------------------------------------------------------11 
INTRODUÇÃO
 A medição de vazão pelo método direto consiste na determinação do tempo necessário para encher em um determinado recipiente de volume conhecido. Este método é aplicável para pequenas vazões (Q10L/s).
 O método volumétrico para medição de vazões parte da própria definição de vazão: volume escoado na unidade de tempo. Assim, medindo-se o volume que se escoou durante certo período de tempo, obtém-se a vazão média durante esse tempo. 
 
	Para a medição dos volumes utilizam-se tanques convenientemente aferidos; e para a medição do tempo utilizam-se cronômetros. As técnicas utilizadas variam muito com a natureza do problema e com a precisão desejada. 
 O método mais simples consiste em dispor de cronômetro, com atuação manual, e de um tanque aferido. Em um recipiente hidráulico, percebe -se que há um paralelogramo de base quadrada cujo volume conhecido é o produto das arestas. Em outras palavras, de acordo com as suas dimensões, a cada um centímetro do volume que o fluido(água) sobe no recipiente corresponde a um litro de altura, ou seja, a cada pedaço do fluido que enche é igual a um centímetro equivalente a um litro.
MATERIAIS UTILIZADOS
Paquímetro;
Tubo de acrílico;
Cronometro.
DESENVOLVIMENTO
Em hidráulica ou em mecânica dos fluidos, define-se vazão como a relação entre o volume e o tempo.
 A vazão pode ser determinada a partir do escoamento de um fluido através de determinada seção transversal de um conduto livre (canal, rio ou tubulação aberta) ou de um conduto forçado (tubulação com pressão positiva ou negativa).
 Isto significa que a vazão representa a rapidez com a qual um volume escoa.
 As unidades de medida adotadas são geralmente o m3/s, m3/h, l/h ou o l/s.
A hidrodinâmica é a responsável pelo estudo do movimento dos fluídos. Sua aplicação prática acontece nos sistemas de abastecimento de água, irrigação das terras, entre outros.
Tipos e Escoamento:
Escoamento Estacionário – também conhecido como laminar, é obtido quando a velocidade de escoamento é pequena, ou seja, quando a velocidade de escoamento for a mesma em todos os pontos. Ex.: a água de um rio calmo, escoamento de ar e gases.
Escoamento não estacionário ou turbulento – é quando a velocidade do fluído varia no decorrer do tempo. Ex.: quedas d´água em virtude de rochas e outros obstáculos existentes.
O tamanho dos tubos (diâmetro) e a viscosidade do fluído influenciam muito no escoamento de fluídos através de tubos, isso porque, com a viscosidade, aparecem forças de movimento relativo entre as camadas do fluído, o que ocasiona a dissipação de energia mecânica.
Vazão 
É definida como a razão entre o volume e o tempo.
Onde:
Q = vazão
V = volume do fluído
t = tempo
Em hidráulica ou em mecânica dos fluidos, define-se vazão como a relação entre o volume e o tempo.
 A vazão pode ser determinada a partir do escoamento de um fluido através de determinada seção transversal de um conduto livre (canal, rio ou tubulação aberta) ou de um conduto forçado (tubulação com pressão positiva ou negativa).
 Isto significa que a vazão representa a rapidez com a qual um volume escoa.
 As unidades de medida adotadas são geralmente o m3/s, m3/h, l/h ou o l/s.
O número de Reynolds (Re) 
O número de Reynolds é importante, pois é por meio dele é possível avaliar a estabilidade do fluxo, podendo obter uma indicação se o escoamento de forma laminar ou turbulenta. Para o caso de um fluxo de água num tubo cilíndrico, admite-se os valores de 2.000 e 2.400 como limites. Desta forma, para valores menores que 2.000 o fluxo será laminar, e para valores maiores que 2.400 o fluxo será turbulento. E para valores entre eles o fluxo será transitório.
O número de Reynolds constitui a base do comporta- mento de sistemas reais, pelo uso de modelos reduzidos. Como exemplo, podemos citar o túnel aerodinâmico (túnel de vento) no qual é possível medir as forças desta natureza em modelos de asas de aviões. Se o número de Reynolds for o mesmo para dois sistemas quaisquer, dizemos que eles são dinamicamente semelhantes. 
 “A transição de um escoamento laminar para escoamento turbulento depen- de da geometria, da rugosidade da superfície, da velocidade de escoamento, da temperatura da superfície e do tipo de fluido, entre outras coisas. Mas, o regime de escoamento depende principalmente da relação entre as forças inerciais e as forças viscosas do fluido. Essa relação é chamada de número de Reynolds e é expressa para o escoamento interno em um tubo circular” como de nem Cengel & Cimbala, 2007: 
Em que:
µ = viscosidade da água em diferentes temperaturas à pressão de 1 atm (). 
Vméd = velocidade média de escoamento (m/s);
D = comprimento característico da geometria (diâmetro neste caso, em m);
ρ = densidade da água em diferentes temperaturas à pressão de atm ().
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Inicialmente ligou-se a torneira em sua vazão máxima.
Logo após, o tubo de acrílico foi colocado sob a torneira e o cronometro foi ligado.
 Considere que ao mesmo tempo em que o tubo é colocado sob a torneira um cronômetro é acionado. Supondo que o cronômetro foi desligado e o tubo de de acrílico retirado assim que agua chegou em um determinado volume (v) marcando um tempo (t).
Em seguida, os dados foram verificados e anotados.
 Esse procedimento foi repetido três vezes, tendo em vista, que foram tiradas as media do tempo e do volume para obtenção da vazão real. 
 Mediu-se o diâmetro da torneira com o auxilio de um paquímetro.
 Por fim, todos os dados foram anotados para obtenção de resultados satisfatórios e cálculo do número de Reynolds.
5. RESULTADOS
VAZÃO VOLUMÉTRICA
V1 = 740 ml = 0,74l T1 = 04,38s
V2 = 770 ml = 0,77l T2 = 04,63s
V3 = 590 ml = 0,59l T3 = 03,38s
Vm = 0,70l Tm = 4,13s
 = 0,169 = 0,169 X 
VELOCIDADE MÉDIA
Diâmetro da torneira = 8,8mm
 	
 		
 
VELOCIDADE MÁXIMA EM TUBO CIRCULAR
NUMERO DE REYNOLDS
 
6. CONCLUSÃO
O experimento do calculo da vazão de água de uma torneira, obteve resultados que condizem com a teoria, ou seja quanto maior o volume por unidade de tempo, maior a vazão e consequentemente a velocidade (caso as condiçõessejam as mesmas).
Tais erros podem ter acontecido pela má interpretação das medidas, como na analise do volume de água na bacia graduada, ou por não abrir a torneira ou a válvula na medida determinada e falta de comunicação entre os cronometristas e os demais integrantes do experimento.
Em relação ao número de Reynolds, é possivel avaliar o tipo de escoamento nas tubulações do prédio como turbulento.	
6. REFERÊNCIAS
http://www.fisica.net/hidrodinamica/hidrodinamica.pdf
http://www.cidadesmaravilhosas.rj.gov.br/costadosolCaboFrio.asp
http://www.iq.unb.br/images/downloads/apostilas/Apostila_-_Quimica_Geral_Experimental_-_1-2014-Parte2.pdf