29 pág.
Pré-visualização | Página 1 de 5
1 UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia - ICET “CAMPUS ALPHAVILLE” CURSO DE GRADUAÇÃO ENGENHARIA MECÂNICA TURMA EM5P06 1º Semestre de 2018 GRUPO CARRO A VAPOR SANTANA DE PARNAÍBA 2018 COORDENADOR 2 FÁBIO PAPALARDO TURMA EM5P06 1º Semestre de 2018 GRUPO CARRO A VAPOR CARLOS ALBERTO PETRI T2498B – 7 JÉSSICA CRISTINE LUQUE T66018 – 1 FATIMA NAYANE SANTOS MENDES T82099 – 5 Trabalho apresentado à Universidade Paulista, Campus Alphaville, como requisito para obtenção de nota da matéria de Atividades Práticas Supervisionadas para o primeiro semestre de 2018 do curso de Engenharia Mecânica. Alphaville, 2 Junho de 2018. AVALIADOR PROF°: SHIVA CAMARGO 3 Sumário 1 OBJETIVO ............................................................................................................ 4 2 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 4 2.1 Origem da primeira máquina a vapor ......................................................................................5 2.2 Primeiras aplicações industriais da máquina a vapor ..............................................................5 2.3 A máquina a vapor na indústria ...............................................................................................6 3 MOTOR A VAPOR ............................................................................................... 6 3.1 Caldeiras ...................................................................................................................................8 3.1.1 Caracterização ............................................................................................................... 10 3.1.2 Tipos .............................................................................................................................. 11 3.2 Máquinas à Vapor ................................................................................................................. 13 3.3 Como funciona uma máquina à vapor .................................................................................. 13 3.4 Equipamento de Segurança .................................................................................................. 14 4 TEORIAS APLICADAS ....................................................................................... 15 4.1 Tabelas de Vapor Saturado ................................................................................................... 15 4.2 Rendimento das máquinas térmicas ..................................................................................... 16 4.3 Cálculo do Rendimento de um Gerador de Vapor (GV) ........................................................ 17 4.4 Perdas de calor num GV ........................................................................................................ 17 4.5 Rendimento Térmico de um GV ............................................................................................ 18 4.6 Terceira Lei de Newton ......................................................................................................... 20 4.6.1 Energia ........................................................................................................................... 21 4.7 Primeira Lei de Newton Lei I: ................................................................................................ 24 4.8 Força de Atrito ....................................................................................................................... 24 4.8.1 Tipos de Força de Atrito ................................................................................................ 25 4.9 Relação Velocidade x Atrito .................................................................................................. 25 4.9.1 Velocidade Angular ....................................................................................................... 26 5 CONCLUSÃO ..................................................................................................... 27 6 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................... 28 4 1 OBJETIVO Aplicar os conhecimentos teóricos adquiridos em sala de aula com o estudo de fenômenos de transporte, termodinâmica básica, mecânica dos fluidos, dentre outros. Visando a construção de um carro movido a vapor respeitando as normas pré- estabelecidas no manual disponibilizado aos alunos. Sendo que a carro deve transportar a carga mínima de 1000 g, com o seguinte dimensional máximo: 770 mm de comprimento; 500 mm de largura e 400 mm de altura. 2 INTRODUÇÃO A primeira referência da máquina a vapor é encontrada no período helenístico. Em seguida, falamos sobre experimentos para aproveitar a expansão dos compostos devido à mudança da fase líquida para a fase de gás (vapor): em particular, a célula de Aeolus da garça real. É uma esfera de metal oca cheia de água, com os braços tangentes ao orifício de saída: quando a água é aquecida, vaporiza e o vapor de água que sai dos buracos, girando a própria bola. Você também deve se lembrar das tentativas de usar o vapor de Leonardo da Vinci com seu carro chamado Architano. Em 1606, os experimentos de Giovanni Battista della Porta conseguiram usá-lo como força motriz. O engenheiro de Salomon de Caus também realizou experimentos com motores a vapor semelhantes aos da Della Porta. Em 1615, Alomon Caus publicou um tratado sobre o seu sistema contendo uma bomba de vapor. 5 Nos últimos tempos, as primeiras aplicações de vapor podem ser rastreadas até os experimentos de Denis Papin e sua panela de pressão de 1679. Nessa experiência, ele passou a conceber ideias sobre como desenvolver o uso do vapor. 2.1 Origem da primeira máquina a vapor Os experimentos subsequentes ocorreram no início do século 18, especialmente para o bombeamento de água das minas. O bombeio da água foi feito pelo sistema desenvolvido em 1698 por Thomas Savery usando o vácuo criado pela condensação do vapor introduzido em um recipiente. Com este experimento foi possível elevar a água para aproximadamente 10 m de altura. Além disso, graças à invenção do sistema cilindro-pistão (provavelmente devido a Denis Papin), foi possível converter a energia do vapor em movimento mecânico. Desta forma, obteve-se um trabalho mecânico e, portanto, a primeira máquina a vapor. 2.2 Primeiras aplicações industriais da máquina a vapor Newcomen steam engine O primeiro exemplo de aplicação industrial deste conceito é o motor a vapor Newcomen, 1705. A máquina Newcomen era grande, mas não muito poderosa e dispendiosa. Eu só consegui fazer um movimento de ida e volta. Por esta razão, é usado para extrair água de minas. Inicialmente, a máquina a vapor funcionava a baixa pressão, ou seja, o vapor era usado imediatamente. Tal qual deixou a caldeira para o cilindro. Essas máquinas a vapor eram enormes em comparação com a energia fornecida. Para instalação em veículos autopropulsados, portanto, um design de motor a vapor menor e mais leve era necessário para a mesma potência. 6 Este problema levou à criação de máquinas a vapor de alta pressão. Nas máquinas a vapor de alta pressão, a pressão se acumula no interior da caldeira em vez de expulsar o vapor de água no cilindro à medida que ocorre. Este objetivo foi alcançado mais tarde, graças à invenção do capacitor externo. No condensador externo, a distribuição das gavetas
