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Estácio Sergipe CURSO: Engenharia Mecânica DISCIPLINA: Mecânica dos Fluidos – CCE0772 TURMA: 3002 DATA DE EXPERIMENTO: 30 de agosto de 2017 PROFESSOR: Fábio Augusto Rodrigues de Nóbrega VAZÃO RESUMO:Já conhecendo os diâmetros, iniciou-se o colhimento dos dados. Realizou-se o experimento com intuito de encontrar a vazão do fluido, sabendo que vazão é a relação entre volume e o tempo, estas duas grandezas foram consideradas. Com os dados colhidos, foram efetuados os cálculos da vazão volumétrica e utilizada a equação da continuidade. Ao fim, ao comparar os resultados das equações, percebeu-se que a velocidade teórica diferiu da experimental. COMPONENTES: Gabriela Bemmuyal de Andrade Israel Esteves Silva de Barros João Vitor Chaves Cordeiro Lucas Victor Silva Teles Mikael Miranda Guimarães Aracaju - SE Agosto de 2017 OBJETIVO Determinar a vazão volumétrica (m³/s), através dos dados obtidos de tempo (s) e volume (m³) do fluido utilizado, juntamente com a área do mesmo. ABORDAGEM TEÓRICA Em hidráulica ou em mecânica dos fluidos, define-se vazão como a relação entre o volume e o tempo. A vazão pode ser determinada a partir do escoamento de um fluido através de determinada seção transversal de um conduto livre (canal, rio ou tubulação aberta) ou de um conduto forçado (tubulação com pressão positiva ou negativa). Isto significa que a vazão representa a rapidez com a qual um volume escoa. PROCEDIMENTO PRÁTICO A princípio, iniciou-se as medições do tempo de vazão colocando uma quantidade de água aleatória em um instrumento cilíndrico com diâmetros de entrada e saída dissemelhantes. Foi colocado um béquer para capitar a saída de água e, em seguida, foi aberta a válvula para a vazão e imediatamente acionado o cronômetro. Após um intervalo de tempo, parou-se o cronômetro e se mediu a altura que a coluna de água alcançou no béquer e verificou-se o tempo indicado no cronômetro. Posteriormente, repetiu-se mais duas vezes o mesmo processo, porém com intervalos de tempo distintos. Anotou-se os dados coletados. MEMÓRIA DE CÁLCULO Cálculos da tabela 1 Calculo da velocidade de saída do fluido 1 A1 = A2 = A3 = A V1 = 76 ml = 7,6. t1 = 3,01 s Vs1 = ? A = ? Q1 = ? = 8,24 mm = 8,24 m A = => A = => A = 5,332 . Q1 = => Q1 = 2,524. /s Q1 = Vs1 . A Vs1 = => Vs1 = Vs1 = 0,473m/s Calculo da velocidade de saída do fluido 2 A1 = A2 = A3 = A V2 = 94 ml = 9,4 . t 2= 3,59 s Vs2 = ? A = 5,332 . Q2 = ? Q2 = => Q2 = 2,618 . /s Q2 = Vs2 . A => Vs2 = => Vs2 = => Vs2 = 0,49 m/s Calculo da velocidade de saída do fluido 3 A1 = A2 = A3 = A V3 = 45 ml = 4,5 . t3 = 2,03 s Vs3 = ? A = 5,332 . Q3 = ? Q3 = => Q3 = 2,216. /s Q3 = Vs3 . A => Vs3 = => Vs3 = => Vs3 = 0,415 m/s Calculo da velocidade média de saída do fluido Vs (m) => Vs (m) = => Vs (m) = 0,458 m/s Cálculos da tabela 2 Calculo da velocidade de descida do fluido 1 A1 = A2 = A3 = A V1 = 76 ml = 7,6 . t1 = 3,01 s Ve1 = ? A = ? Q1 = ? = 59,93 mm = 5,993 m A = => A = => A = 2,82 . Q1 = => Q1 = 2,524 . /s Q1 = Ve1 . A => Ve1 = => Ve1 = => Ve1 = 8,95 . m/s Calculo da velocidade de saída do fluido 2 A1 = A2 = A3 = A V2 = 94 ml = 9,4 . t 2= 3,59 s Ve2 = ? A = 2,82 . Q2 = ? Q2 = => Q2 = 2,618 . /s Q2 = Ve2 . A => Ve2 = => Ve2 = => Ve2 = 9,283 . m/s Calculo da velocidade de saída do fluido 3 A1 = A2 = A3 = A V3 = 45 ml = 4,5 . t3 = 2,03 s Ve3 = ? A = 2,82 . Q3 = ? Q3 = => Q3 = 2,216. /s Q3 = Ve3 . A => Ve3 = => Ve3 = => Ve3 = 7,858 . m/s Calculo da velocidade média de saída do fluido Ve (m) => Ve(m) = => Ve (m) = 8,697 . m/s Calculo da velocidade de decida do fluido teórica Equação da continuidade => Ve = . Vs Ve= ? Vs(m) = 0,458 m/s. As = 5,332 . Ae = 2,82 . Ve = . Vs => Ve = . 0,458 => Ve = 8,66 . m/s CONCLUSÃO Através dos cálculos e dos dados coletados, percebeu-se que o valor da velocidade teórica (Ve) diferiu da velocidade experimental (Ve(m)) cerca de 0,42% devido as variações nas medições das grandezas. REFERÊNCIAS Mecânica dos Fluidos. Disponível em:<http://www.engbrasil.eng.br/pp/mf/aula8.pdf>. Acesso em 27 de agosto de 2017. Medição de Velocidade e Vazão de Fluidos. Disponível em:< http://www.ufrgs.br/medterm/areas/area-ii/vazao_mt.pdf>. Acesso em 27 de agosto de 2017.
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