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UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI UFVJM INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA - ICT CURSO DE BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA - BCT CTD134 MECÂNICA DOS FLUIDOS Marcos Antonio Rodrigues dos Santos 1º ENSAIO DETERMINAÇÃO DO TIPO DE FLUIDO ALUNO: ______________________________________________________________________________ MATRÍCULA ____________________ DATA: 23/11/2017 DIAMANTINA-MG CTD134 Mecânica dos Fluidos Determinação do tipo de fluido UFVJM - ICT - BCT Página 1 SUMÁRIO Introdução-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 Descrição do equipamento------------------------------------------------------------------------------------ 2 Procedimento experimental----------------------------------------------------------------------------------- 2 Tabela de dados-------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 Resultados--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 Conclusões-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 Referencias-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 Apêndice - Gráficos--------------------------------------------------------------------------------------------- 6 CTD134 Mecânica dos Fluidos Determinação do tipo de fluido UFVJM - ICT - BCT Página 2 Introdução Este ensaio consiste na determinação do tipo de fluido (Newtoniano ou Não-newtoniano) através do uso de um viscosímetro. Três fluidos deverão ser colocados entre a parte fixa e a parte móvel do viscosímetro de geometria conhecida, e por meio da aplicação de um torque determina-se a tensão cisalhante versus a taxa de deformação. Com base nos resultados deve-se consultar a literatura para exemplificar o tipo de fluido ensaiado. Descrição do equipamento O viscosímetro a seguir é do tipo dois cilindros concêntricos, com o preenchimento de um fluido viscoso entre eles, ou seja, o fluido ocupa a folga entre eles. Apenas o cilindro interno é girante e o externo é mantido fixo. Temos na seqüência as principais dimensões para o viscosímetro: 1) folga d entre os cilindros é de 0,025 mm 2) raio menor r igual a 20 mm 3) raio maior R igual a 50 mm 4) altura L igual a 200 mm Figure 1 - Unidade de ensaio. Procedimento experimental Preencha o espaço entre os cilindros interno e externo com um dos três fluidos a serem testados. Selecione um bloco de massa m que será conectado ao cabo de tração que envolve a polia de raio r ao qual o cilindro interno móvel está preso. Liberando a massa m, esta cai livremente, dispara-se um cronometro para a marcação do tempo, t, a massa em queda tracionara o cabo que fará com que o r R Folga d L m Polia Massa Cilindro móvel Cabo CTD134 Mecânica dos Fluidos Determinação do tipo de fluido UFVJM - ICT - BCT Página 3 cilindro móvel gire em torno de seu eixo de simetria, mantido o externo fixo sempre. Quando a massa está caindo a rotação do cilindro vai aumentando cada vez mais, até que atinja o regime permanente, ou seja, a velocidade angular manterá constante o seu valor. Depois que o cilindro interno atingiu sua velocidade angular constante, é parado o cronometro e anotada a quantidade de tempo, t, e é anotada também o numero de revoluções n que o cilindro interno deu neste intervalo de tempo. Repita as medidas usando vários blocos de massas diferentes. Repita todo o procedimento para que os outros fluidos sejam testados. Tabelas de Dados Três fluidos (A, B e C) foram testados e coletados os seguintes dados, conforme a tabela 1. Tabela 1 - Fluidos de testes. Fluido (A) Fluido (B) Fluido (C) m (kg) n t(s) m (kg) n t(s) m (kg) n t(s) 0,02 2 60,0 0,05 5 28,7 0,02 2 31,0 0,05 3 65,3 0,10 9 30,1 0,03 2 19,0 0,10 4 60,2 0,35 15 27,5 0,04 5 33,0 0,15 4 40,0 0,80 20 25,7 0,05 12 50,5 0,20 4 30,3 1,60 25 29,8 0,06 13 40,4 0,25 6 27,6 0,07 14 31,0 0,30 7 17,2 0,08 15 25,0 0,35 14 18,8 0,09 16 19,5 0,40 20 15,0 0,10 22 18,0 Resultados Faça para cada fluido os gráficos da tensão cisalhante versus a taxa de deformação. Interpole, caso necessário, uma linha média entre os pontos, não una os pontos em linha reta. Preencha a tabela a seguir com os dados das tensões e da taxa de deformação angular. Mostre as contas de apenas uma linha para um fluido testado. Tabela 2 - Resultados dos testes. Fluido (A) Fluido (B) Fluido (c) τ (Pa) dθ/dt (1/s) τ (Pa) dθ/dt (1/s) τ (Pa) dθ/dt (1/s) CTD134 Mecânica dos Fluidos Determinação do tipo de fluido UFVJM - ICT - BCT Página 4 Conclusões CTD134 Mecânica dos Fluidos Determinação do tipo de fluido UFVJM - ICT - BCT Página 5 Referencias
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