Perda de Carga Distribuída bruno lopes

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Curso Engenharia – Autor bruno lopes 
São Paulo, 08 de Maio de 2014
Relatório sobre Experimento
Laboratório de Mecânica dos Fluídos
Tema: Perda de Carga Distribuída
Perda de carga distribuída1. ObjetivoO objetivo desse experimento é a compreensão da teoria e da prática das perdas de cargas distribuídas, o Principio da Aderência, verificando as quedas de pressões que ocorrem em um trecho de tubulação da bancada didática do laboratório de hidráulica, e traçar as curvas DH/k para o tubo de inox com diâmetro interno de 20,7mm liso com 1,98m de comprimento.
2. Introdução e FundamentosQuando um fluido escoa ao longo de condutos, o Princípio da Aderência provoca a formação de diagramas de velocidades nas seções do escoamento. Isto significa que as partículas do fluido deslizam umas sobre as outras provocando um atrito interno (tensões de cisalhamento). A energia mecânica é então convertida em energia térmica na forma de variação de energia interna e calor em um processo irreversível, ou seja, essa energia é perdida, resultando em uma queda de pressão do escoamento.Conhecer essa queda de pressão do escoamento em uma tubulação é de grande importância para os projetos hidráulicos.Durante o escoamento, o atrito provoca uma perda de energia no fluido que pode ser detectada pela queda irreversível da pressão. Considerando o tubo da figura abaixo e aplicando a equação da energia entre as seções 1 e 2, essa queda de pressão pode ser mensurada,3. Equipamentos Utilizados- Bombas - Tanque com escala vertical graduada- Tubulação de aço alimentado por uma bomba hidráulica- Manômetro 4. Procedimento Experimental1. Iniciar a bomba.2. Abrir totalmente a Válvula, estabelecendo a vazão máxima e anotar o valor da pressão.3. Fechar a válvula gradativamente, anotando os valores das vazões.Coletados 4 dados no laboratório e preenchido na planilha abaixo 
5. Equações Utilizadas
A tabela abaixo apresenta valores da rugosidade equivalente para os materiais mais usualmente empregados na fabricação de tubos. Estes valores são os que se utilizam na equação de Colebrook-White ou no diagrama de Moody.
Vazão (Q) Q = v/tVelocidade V = Q/A  F = hf .D.2g/L.Número de Reynolds (Re) Re=ρ.V.D/μ 
6. Cálculos
Medição I
4 .Q 4 . 4
Re = -------------- = -------------------- =Î Re = 246.036,63 > 4000(regime turbulento)
π . D . ν π . 0,0207.10^-6
Re^0,9 246.036,63^0,9
--------- = --------------------- = 206,10 ≤ 31,0(liso) ; logo : f = (- 2log( 5,62/Re^0,9) )-2
D/k 0,0207/0,00006
f = ( - 2log( 5,62/246.036,63^0,9) )^-2 Î f = 0,01486
v=4.Q / π.D
v=246 m3/h
hf = 0,7
Medição II
4 .Q 4 . 7
Re = -------------- = -------------------- =Î Re = 430.564.097,3 > 4000(regime turbulento)
π . D . ν π . 0,0207.10^-6
Re^0,9 430.564.097,3^0,9
--------- = --------------------- = 170.928,68 ≤ 31,0(liso) ; logo : f = (- 2log( 5,62/Re^0,9) )-2
D/k 0,0207/0,00006
f = ( - 2log( 5,62/430.564.097,3^0,9) )^-2 Î f = 0,00507
v=430 m3/h
hf= 0,36
Medição III
4 .Q 4 . 7,5
Re = -------------- = -------------------- =Î Re = 461.318.675,6 > 4000(regime turbulento)
π . D . ν π . 0,0207.10^-6
Re^0,9 461.318.675,6^0,9
--------- = --------------------- = 182.091,58 ≤ 31,0(liso) ; logo : f = (- 2log( 5,62/Re^0,9) )-2
D/k 0,0207/0,00006
f = ( - 2log( 5,62/461.318.675,6^0,9) )^-2 Î f = 0,00503
v= 461 m3/h
hf=0,3
Medida IV
4 .Q 4 . 8
Re = -------------- = -------------------- =Î Re = 492.073.254 > 4000(regime turbulento)
π . D . ν π . 0,0207.10^-6
Re^0,9 492.073.254^0,9
--------- = --------------------- = 132.686,514 ≤ 31,0(liso) ; logo : f = (- 2log( 5,62/Re^0,9) )-2
D/k 0,0207/0,00006
f = ( - 2log( 5,62/492.073.254^0,9) )^-2 Î f = 0,0130
v= 492 m3/h
hf=0,22
7. Valores das ConstantesFazem parte deste experimento os dados abaixo, que foram inseridos pelo experimento para resolução das equações. φ água = 1000 Kgf/m³ L = 1,98 m V água = 10-6 m²/sD Tubo = DH = 0,0207 mg = 9,8 m/s²8. Resultados
9. Conclusão
Foi adquirido total conhecimento do grupo através da fase do experimento até cálculos. Concluímos que o fenômeno em que justifica a perda de carga localizada em um conduto com um determinado fluido é devido as partículas do fluido se atritar com o cano ocorrendo uma perda de energia no sistema. A equação de Bernoulli foi o princípio na qual utilizamos para calcular todo o procedimento, tendo em conta que quanto maior o atrito fornecido no conduto maior será a queda de pressão naquele ambiente. O estudo foi satisfatório e proveitoso, para o conhecimento do procedimento e dos cálculos de todo o experimento mostrado em sala.10. Referências http://www.ebah.com.br/content/ABAAAghrAAG/perda-carga-distribuida-1