3º Relatório Hidraulica Experimental

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS, TECNOLOGIA E SAÚDE – CCTS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
DOCENTE: MARIA JOSÉ DE SOUSA CORDÃO
DISCENTE: TIAGO WEBER DOS SANTOS / MATRÍCULA: 142674036
COMPONENTE: HIDRÁULICA EXPERIMENTAL
EXPERIMENTO I
TÍTULO: MEDIDORES DE VAZÃO EM CONDUTOS FORÇADOS
RESUMO
A vazão é a principal característica de um escoamento, uma vez que seu valor é utilizado no dimensionamento de obras de engenharia, como adutoras ou projetos hidráulicos de uma residência ou bairro. A vazão relaciona o volume de fluído que atravessa a seção do escoamento em uma unidade de tempo. Desta forma, torna-se imprescindível a medição de tal grandeza, onde esta pode ser aferida por vários métodos, onde entre eles destacam-se os métodos que empregam o tubo de Venturi, a placa de orifícios e o rotâmetro como dispositivos medidores de vazão. O objetivo do experimento é compreender o funcionamento de medidores de vazão deprimogênicos que fazem uso das equações de energia e da quantidade de movimento, bem como, de aparelhos que fazem uso do conceito de forças de arraste com intuito de atingir a equação aferida com os valores do coeficiente K, a vazão volumétrica e compara-la. Na Universidade Estadual da Paraíba Campus VIII, todo o ensaio ocorreu no laboratório de hidráulica fazendo uso dos seguintes aparatos instrumentais: bomba, tomadas d’águas, válvula de controle, bancada hidráulica HD98. Inicialmente a bomba acoplada no painel de perda de carga foi ligada gerando um fluxo d’água no painel. Com isso foram aferidos os tempos para encher um reservatório de volume conhecido, possibilitando o cálculo da vazão no conduto. Posteriormente realizou-se a análise da vazão no painel de perda de carga por meio do tubo Venturi, onde foram aferidas as pressões imediatamente à montante e a jusante do medidor. Esse processo foi realizado novamente para um valor médio e um valor máximo de potência da bomba empregada. Em relação à análise da vazão por meio da placa de orifício esta se deu de forma análoga ao procedimento empregando para o tubo Venturi. Para a medição por rotâmetro foram aferidas as vazões para as potências máxima, média e mínima da bomba acoplada no painel de perda de carga. As referências alcançadas no experimento foram embasadas no teorema de Bernoulli, equação da continuidade e quantidade de movimento com o intuito de calcular o k médio para compor a equação de aferição. As leituras de vazão volumétrica calculada em anexo se aproximam do valor obtido no aparelho. Diante do exposto, o experimento é de fundamental importância na aprendizagem da quantificação da vazão por diferentes métodos, sendo essa variável primordial para o projeto de instalações hidráulicas. A bibliografia utilizada para revisão técnica foi o livro: Hidráulica Básica de Rodrigo Porto (Porto, 2006).
 
ANEXOS
IMAGENS 
	
Figura 1- Tubo de Venturini e Orifício			Figura 2- Rotâmetro 
	
Figura 3- Banca hidráulica HD98			Figura 4- Manômetro
Figura 5- Reservatório 
FÓRMULA 
Onde:
 é a vazão
 variação de pressão
 coeficiente de aferição do equipamento
DADOS 
Tubo Venturi
TABELA 1 – Valores de pressão para o Tubo Venturi.
	Nº da medição
	 (kPa)
	(kPa)
	 (kPa)
	1.1
	2,65
	1,35
	1,3
	1.2
	13,00
	10,70
	2,3
	1.3
	30,65
	26,50
	4,15
TABELA 2 – Valores de vazão para o Tubo Venturi.
	Nº da medição
	
	
	 Médio
	1.1
	0,04436
	87,77
	
	1.2
	0,04436
	88,24
	
	1.3
	0,04436
	88,09
	
	Média
	0,04436
	88,03
	
	2.1
	0,04350
	51,54
	
	2.2
	0,04350
	51,58
	
	2.3
	0,04350
	51,82
	
	Média
	0,04350
	51,65
	
	3.1
	0,04264
	34,99
	
	3.2
	0,04264
	35,07
	
	3.3
	0,04264
	35,04
	
	Média
	0,04264
	35,03
	
TABELA 3 – Constantes K para o Tubo Venturi.
	Nº da medição
	
	
	1.1
	
	
	1.2
	
	
	1.3
	
	
Placa de Orifício
TABELA 4 – Valores de pressão para a Placa de Orifício.
	Nº da medição
	 (kPa)
	(kPa)
	 (kPa)
	1.1
	10,85
	-1,35
	12,2
	1.2
	34,30
	1,65
	32,65
	1.3
	58,55
	4,70
	53,85
TABELA 5 – Valores de vazão para a Placa de Orifício.
	Nº da medição
	
	
	 Médio
	1.1
	0,02420
	70,91
	
	1.2
	0,02420
	71,03
	
	1.3
	0,02420
	71,00
	
	Média
	0,02420
	70,98
	
	2.1
	0,02377
	42,21
	
	2.2
	0,02377
	42,54
	
	2.3
	0,02377
	41,52
	
	Média
	0,02377
	42,09
	
	3.1
	0,02334
	32,76
	
	3.2
	0,02334
	32,36
	
	3.3
	0,02334
	32,94
	
	Média
	0,02334
	32,69
	
TABELA 6 - Constantes K para o Tubo Venturi.
	Nº da medição
	
	
	1.1
	
	
	1.2
	
	
	1.3
	
	
Rotâmetro
TABELA 7 – Valores de vazão para o rotâmetro e vazão volumétrica.
	Nº da medição
	
	
	 Volumétrico
	 Rotâmetro
	1
	0,02386
	49,82
	
	
	2
	0,02291
	25,08
	
	
	3
	0,02231
	20,64
	
	
	4
	0,02214
	17,70
	
	
Figura 1 – Curva de calibração do rotâmetro. 
PORTO, Rodrigo de Melo. HIDRÁULICA BÁSICA. 4. ed. São Carlos: Eesc Usp, 2006. 540 p.