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UNIVERSIDADE CATOLICA DOM BOSCO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS MECÂNICA, MECATRONICA E DA COMPUTAÇÃO LABORATÓRIO DE MECANICA DOS FLUIDOS FAMILIIARISAÇÃO COM AS BANCADAS: MEDIDAS DE PRESSÃO E VAZÃO Acadêmicos: Diego Dantes (Matutino) RA: 161074 Douglas Lucena 164735 João Vitor Rosário 151981 Giovanni Duchini 163155 Fabiano Ota 114000 Turma: Matutino/Noturno Professor: Msc. Fabiano Pagliosa Branco CAMPO GRANDE – MS, 05/11/2017 1.Objetivos Conhecer as bancadas disponíveis no laboratório de Mecânica dos Fluidos, medir pressão usando manômetro, vazão através do volume e do tempo e verificar o comportamento da vazão em relação a pressão em uma tubulação plotando os gráficos da mesma. 2.Materiais e Procedimentos 2.1 Materiais utilizados - Cronometro - Trena - Bancada com Válvulas, Manômetro. - Bomba Hidráulica - Caixa d’agua Figura 1: Esquemático Bancada apostila Figura 2: Manômetro Figura 3: Caixa d’agua com nível. 2.2 Procedimentos Para-se plotar a curva pressão por vazão, foi estabelecido a seguinte sequência. Primeiro, para encontrar o volume, foi realizado a medição do nível da caixa d’ água com uma trena, através de uma marcação vertical de 10cm no nível indicado na Figura 3. Com isso foi achado o volume que para o experimento será fixo. Para encontrar a vazão, foi feita uma marcação na válvula superior indicada na figura 1, e estabelecido que para cada volta seria realizada uma medição. Em seguida, com as duas válvulas fechadas e a bomba ligada foi obtido a primeira medida, usando o manômetro indicado na figura 2, utilizando como unidade de medida o Psi, com fundo de escala de 2 Psi. Posteriormente, foi aberta a válvula superior dando uma volta, enquanto a caixa enchia até a medida pré-estabelecida de 10cm, foi cronometrado o tempo de enchimento e marcada a pressão correspondente no manômetro. Depois, para as seguintes medições, abriu- se a válvula inferior para o esvaziamento da caixa, e logo depois fechada novamente, foi dada mais uma volta na válvula superior, cronometrando o tempo de enchimento e anotando a pressão na mesma. Esse processo foi repetido até a abertura completa da válvula superior, o que deu o total de sete voltas, resultando em um total de oito medições, mostrada em tabela. Para melhor precisão o foi usado dois cronômetros para medição do tempo de enchimento, e posteriormente em tabelas realizou se a média das medições. Com o Tempo e o volume foi possível calcula a vazão para cada uma das medições, para em seguida plotar o gráfico Pressão x Vazão. 3 Resultados e discussão Com a trena foi medido o lado da caixa no qual o valor foi de 75 cm. Para o cálculo do volume, foi utilizado a seguinte equação: (Eq 1) Sendo: V- Volume L- Lado da Caixa d’ água h- Altura pré-estabelecida Substituindo os valores: Logo: Ou Para o cálculo da incerteza do volume assim como para a vazão, foi utilizada a equação 2: (Eq 2) Logo o volume juntamente com a incerteza encontrada na equação 2, é: A tabela com a medição dos dois tempos juntamente com a média do tempo das medições é apresentada na tabela 1: Tabela 1- Tempo1, Tempo2, Pressão, Média Tempos tempo1(s) tempo2(s) Pressão(psi) Tmédia(s) 0 0 18 ±1 0 74,54 ±1 74,84 ±1 18 ±1 74,69 ±1 33,53 ±1 32,86 ±1 16 ±1 33,20 ±1 27,46 ±1 27,62 ±1 14 ±1 27,54 ±1 25,97 ±1 25,51 ±1 12 ±1 25,74 ±1 25,32 ±1 25,20 ±1 12 ±1 25,26 ±1 25,14 ±1 24,52 ±1 12 ±1 24,83 ±1 24,80 ±1 24,51 ±1 12 ±1 24,66 ±1 Com a média dos tempos, foi obtido a vazão para cada medição, utilizando a equação 3 (Eq 3) Sendo: Q- Vazão t- Tempo A incerteza da vazão também foi calculada usando a equação 2 e a pressão novamente indicada para a plotagem do gráfico, mostrada na tabela 2 e 3 respectivamente. Tabela 2- Vazão Q(m^3/s) 0 0 7,531E-04 ± 7,859E-05 1,695E-03 ± 1,827E-04 2,042E-03 ± 2,240E-04 2,185E-03 ± 2,416E-04 2,227E-03 ± 2,468E-04 2,265E-03 ± 2,516E-04 2,281E-03 ± 2,536E-04 Tabela 3- Pressão Pressão(psi) 18 ±1 18 ±1 16 ±1 14 ±1 12 ±1 12 ±1 12 ±1 12 ±1 Com os dados das tabelas 2 e 3 foi plotado o gráfico Pressão x Vazão mostrado no gráfico 1. Gráfico 1-Pressão x Vazão 4. Conclusões No experimento foi possível conhecer melhor as bancadas de experimentos de mecânica dos fluidos. Foi possível aprender a identificar e medir os valores apontados nos indicadores como o manômetro e com os dados do mesmo fazer os cálculos da vazão, e por fim traçar os gráficos.
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