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Araraquara 2017 UNIP - UNIVERSIDADE PAULISTA Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas Engenharia Mecânica Laboratório de Mecânica dos Fluídos Ariane AP da Silva C1793C-6 Thalis Francis da Silva Botega C70191-2 Thiago Cazotti Venturini C4580i-0 Victor Augusto da Silva C5918F-5 Wilson Luis Contrera C4654H-7 Wesley Crisman de Brito C621BG-2 MEDIDAS DE VAZÃO Araraquara 2017 LISTA DE FIGURAS Figura 1. Bomba e recipiente.................................................................................................6 Figura 2. Bancada sistema hidráulico .....................................................................................6 Araraquara 2017 SUMÁRIO 1. Objetivo .....................................................................................................................3 2. Introdução .................................................................................................................3 3. Materiais utilizados ..................................................................................................5 4. Imagens dos materiais.............................................................................................6 5. Procedimento Experimental....................................................................................6 6. Resultados e Discussões ........................................................................................7 7. Conclusão .................................................................................................................7 8. Referências Bibliográficas ......................................................................................7 3 Araraquara 2017 1. Objetivo Determinar a vazão volumétrica de um fluído (água) através de um equipamento hidráulico em diferentes situações de escoamento e comparar os resultados. 2. Introdução A vazão é uma das grandezas mais medidas nos processos industriais e suas aplicações são muitas, desde medições em estações de tratamento e residências até medições de gases industriais e combustíveis. O conceito de vazão se dá por um fluído que passa por uma determinada seção de um conduto livre (canal, rio ou tubulação) ou forçado (tubulação com pressão positiva ou negativa) em um intervalo de tempo considerado. Pode ser definida como sendo quantidade volumétrica ou mássica: Vazão Volumétrica: Quantidade em volume que escoa através de uma seção de uma tubulação ou canal em um intervalo de tempo considerado. Unidades: m3/s, m3/h, l/h, l/min, GPM (galões por minuto), Nm3/h (normal metro cúbico por hora), SCFH (normal pé cúbico por hora). 4 Araraquara 2017 Vazão Mássica: Quantidade de massa de um fluído que escoa através de uma seção de uma tubulação ou canal em um intervalo de tempo considerado. Unidades: kg/s, kg/h, t/h, lb/h. Em especial nesse experimento foi possível observar algumas áreas da física como, equação da continuidade, conservação de massa e volume de controle: Equação da continuidade: A equação relaciona a velocidade do escoamento com a área onde o líquido vai escoar, através dessa equação podemos concluir que quanto menor for a área de escoamento maior será a velocidade e que quanto maior for a área, menor será sua velocidade. A1V1=A2V2 Conservação de massa: No sistema de canos (tubulação), como no experimento de vazão, observou-se que a velocidade que o fluído passa quando a válvula é totalmente aberta e meio aberta se altera, mas a massa do fluído no recipiente não se altera, concluindo assim, pela conservação da massa que o líquido que entra na tubulação, independente da velocidade deve ser o mesmo que sai da mesma. 5 Araraquara 2017 Volume de controle: Para realizar os cálculos de vazão no experimento é necessário determinar o volume de controle do sistema, que é um volume arbitrário no espaço onde o fluído escoa (recipiente acrílico), um contorno geométrico do volume. Exemplo: 3. Materiais utilizados Bancada hidráulica com sistema de tubulação Bomba hidráulica de água Recipiente acrílico com régua graduada 6 Araraquara 2017 4. Imagens dos materiais Figura 1- Bomba e Recipiente Figura 2 - Bancada Sistema Hidráulico 5. Procedimento Experimental Abrir a válvula do sistema hidráulico pela metade em seguida ligar a bomba do sistema e cronometrar o tempo de enchimento do recipiente até uma medida aleatória e repetir o processo até a mesma medida. Abrir a válvula do sistema hidráulico completamente em seguida ligar a bomba do sistema e cronometrar o tempo de enchimento do recipiente uma medida aleatória e repetir o processo até a mesma medida. 7 Araraquara 2017 6. Resultados e Discussões Válvula Aberta: Válvula pela metade: 18s e 33L 11s e 12L 19s e 35L 18s e 21L Q1 = 1,83 m³/s Q1 = 1,09 m³/s Q2 = 1,84 m³/s Q2 = 1,16 m³/s 7. Conclusão Após realizarmos todos os procedimentos na bancada hidráulica podemos observar que os resultados condizem com a teoria passada em sala de aula, ou seja, quanto maior o volume por unidade de tempo maior será a vazão e sua velocidade de escoamento. Houve algumas variações nos resultados talvez por conta da má interpretação na régua graduada do recipiente ou manuseio incorreto do cronômetro, não dificultando a comparação da teoria com o experimento realizado. 8. Referências Bibliográficas http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/conservacao-massa-no- escoamento.htm, acessado em 17/03/2017. http://www.fisica.net/hidrodinamica/hidrodinamica.pdf, acessado em 18/03/2017 http://www.smar.com/newsletter/marketing/index40.html, acessado em 19/03/2017.
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