relatorio 1 - Medida de pressão

Prévia do material em texto

1
2
	
	
ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA
Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba
Av. Monsenhor Martinho Salgot, nº 560 – Bairro Areão
CEP: 13414-040 – Piracicaba SP
Fone: (019) 3421-4982
Prática 01
Medida de Pressão
	
	
	André Rosaboni Fernandez
	201200700
	Carlos Eduardo Vaz
	201200697
	Daniel Rodrigues Carlos
	201200716
	João Paulo Moraes Pacheco
	201200677
Piracicaba
2014
ÍNDICE
1. OBJETIVO	3
2 INTRODUÇÃO	3
2.1. Conceitos	3
2.2.Medidores de pressão	3
	2.2.1 Coluna piezométrica ou piezômetro _____________________________________3 
 2.2.2 Tubo em "U"__________________________________________________________4
 2.3 Preparo do ensaio ___________________________________________________________5
3. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS	5
4. Resultados Obtidos	6
5. Conclusão	9
5. Bibliografia	9
1. OBJETIVO
	Medida de pressão em água com utilização de manômetros de coluna de fluído e conceito pressão generalizada.
2 – INTRODUÇÃO
2.1 - Conceitos
A medida de pressão por meio de coluna de fluído é baseada na equação fundamental de estática:
 
Onde:
	P= pressão em kgf/m2
	z = cota em m
 = peso específico do fluído em kgf/m3
	
	Quando integrada entre dois pontos 1 e 2 de um fluído incompressível separados por um desnível ∆h, a equação fundamental de estática se tona-se:
P2 – P1 = ∆h
2.2 - Medidores de pressão
2.2.1 - Coluna piezométrica ou piezômetro
Consiste num simples tubo de vidro que, ligado ao reservatório, permite medir diretamente a carga de pressão.
Logo, dado o peso específico do fluído, pode-se determinar a pressão diretamente.
 
 Figura 01 – Piezômetro
O piezômetro apresenta três defeitos que o tornam de uso limitado:
A altura h, para pressões elevadas e para líquidos de baixo peso específico, será muito alta;
Não se pode medir pressão de gases, pois eles escapam sem formar a coluna h;
Não se pode medir pressões efetivas negativas, pois nesse caso haverá entrada de ar para o reservatório, em vez de haver a formação da coluna h.
2.2.2 - Tubo em “U”
Utilizado para medir pressões muito pequenas ou pressões muito grandes. É utilizado um líquido indicador ou líquido manométrico com a finalidade de aumentar ou diminuir o comprimento da coluna líquida.
 
 Figura 02 – Tubo em “U”
 
2.3 - Preparo do ensaio
A prática consta de duas medidas distintas: medida de baixa pressão e medida de alta pressão.
 Medida de baixa pressão:
Utiliza dois medidores distintos, um piezômetro e um manômetro de mercúrio.
A pressão proveniente de uma tomada de pressão no fluído da canaleta vai alimentar por intermédio de um tê, o piezômetro nº 5 e o manômetro nº 1 do quadro de medidores.
Medida de Alta Pressão:
A pressão proveniente da tomada de pressão no tubo de alimentação geral é levada por um tubo plástico, até o manômetro nº 6, que está ligado em série com o nº 5 do quadro de medidores.
3 – PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Fechar todos os registros e levantar a comporta da canaleta até 30 cm. Verificar se todas as tomadas de pressão não utilizadas se encontram devidamente fechadas.
Acionar a bomba Hidráulica.
O medidor nº 6, deverá reagir imediatamente. Sangrar o cano direito do medidor nº 6, em seguida o ramo medidor nº 6 interligado ao nº 5, não deverá ficar ar nesta parte do medidor.
Abrir o registro de alimentação de canaleta e aguardar que o sistema entre em regime. Deverá haver água no piezômetro nº 5 e deflexão no manômetro nº 1. Sangrar o manômetro nº 1.
Nestas condições o sistema está pronto para fazer leituras no sistema.
4 – Resultados Obtidos
Na primeira motagem foram medidas duas pressões, uma através do piezômetro e a outra através do manômetro de mercúrio. Mostrando, que a pressão é a mesma para as duas leituras.
Cálculo da pressão no piezômetro
Dados:
h1 = 0,26m
γH2O = 10000 N/m3
Cálculo: 
P = γH2O x h
P = 10000 x 0,26
P= 2600 N/m2
Cálculo da pressão no Manômetro em “U”
 
 
 Figura 03 – Representação do tubo em “U”
Dados:
h1 = 0,400 m
h2 = 0,122 m
h3 = 0,158 m
γH2O = 10000 N/m3
γHg = 136000 N/m3
Cálculo:
PA + γH2O x (h1 – h2) – γHg (h3 – h2) = Patm
PA = γHg x(h3 – h2) – γH2O x (h1 – h2)
PA = 136000 x 0,036 – 10000 x 0,278
PA = 2116 N/m2
Na 2º montagem, a pressão medida será a soma das pressões lidas nos dois manômetros em série. Deverá ser de ordem da pressão máxima fornecida pela bomba hidráulica.
Dados da Bomba Hidraúlica
Marca: KSB
Tipo: ETA 80-20
Potência: 7,5 HP
Vazão: 80 m3/h
Pressão: 15 mca
Rotação: 1710 rpm
 Figura 04 – Representação do tubo em “U” em série
Cálculo dos dois manômetros em série:
Dados:
h1 = 0,947 m
h2 = 0,817 m
h3 = 0,210 m
h4 = 0,712 m
γH2O = 10000 N/m3
γHg = 136000 N/m3
Cálculo:
PA + γH2O (h1) – γHg (h2) – γH2O (h1 – h2) + γH2O (h2 – h3) + γHg (h3) – γHg (h4 – h3) = Patm
PA = - 10000 (1,424) + 136000 (1,109)
PA = - 14240 +150000
PA = 136584 N/m2 → PA = 13,93 mca
5 – Conclusão
A prática nós permite ter o aprendizado sobre a leitura de pressão com manômetros de coluna de fluído. Na 1º parte o aluno deverá apresentar a comparação entre os dois medidores e na 2º parte, entre o medidor e o dado da bomba hidráulica.
5 – Bibliografia
Mecânica dos Fluídos – 2º edição revisada – Franco Brunetti – Editora Pearson
Módulo experimental Mec. Fluídos Líquido.