Mec. fluidos Pratica perdas de cargas

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FACULDADE PITÁGORAS BETIM
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CEP: 32.600-225 – Betim MG
 
Prática
Perda de Carga em Tubulação
 
 
 
 
 
 
Alan Felipe Pereira - 816297
Alisson Silva Corrêa - 727182
Aurélio Sérgio da Roxa - 755363
Dyorgenys Francys - 39
Cleiton Moreira Rocha - 831684
Mário Reiner de Carvalho – 522124
Wagner Bruno Malaquias - 104091
 
Betim 
2018
ÍNDICE
 
1. OBJETIVO _________________________________________________________3 
2. INTRODUÇÃO______________________________________________________3
2.1. Conceitos_________________________________________________________3 
3. Montagem__________________________________________________________4 
 4. Metodologia de Ensino________________________________________________4
4.1. Preparação do Sistema______________________________________________4
4.2. Ensaio___________________________________________________________5
5. Dados da Interpretação _______________________________________________5
6. Cáculos____________________________________________________________6
6.1. Tubulação reta_____________________________________________________6
6.2. Tubulação com joelhos______________________________________________6
7. Considerações Finais_________________________________________________7
 
Objetivos 
Medida da perda de carga distribuída em duas tubulações, com comparação entre um tubo continuo e um tubo com 20 joelhos. Fazendo a comparação com as fórmulas e teóricas utilizadas para o cálculo.
Introdução
Atualmente os dutos são utilizados no transporte de líquidos e gases dos mais diversos tipos e em várias situações. Quando os dutos são acoplados a mecanismos de bombeamento adequados, formam um sistema que permite cobrir um range de distâncias que pode chegar a milhares de quilômetros. Os dutos podem ser instalados enterrados, a céu aberto e subaquático, e representam, hoje e em dia, um sistema de transporte indispensável à economia mundial. 
 Uma diferença básica a do escoamento em dutos e canais é que, enquanto nos canais a seção do escoamento varia, pois depende da vazão transportada, nos dutos, normalmente, a seção de escoamento ocupa toda a seção transversal disponível no duto, independentemente, até certo limite, da vazão que é transportada. Um escoamento em duto com essa característica é conhecido como escoamento em duto forçado. Do ponto de vista da Mecânica dos Fluídos, o tema central de interesse são as características do escoamento dos fluídos no interior de dutos e, devido à sua importância, o cálculo da perda d e carga, pois dela depende o projeto e dimensionamento das instalações de transporte de fluídos.
Conceitos
Um fluído, escoando em um duto, sofre influência das paredes ocasionada pelo atrito. Essa influência traduz-se em perda de pressão ao longo do comprimento. Dado um tubo, de diâmetro D e comprimento L, no qual passa uma vazão Q, conforme o esquema da figura pode-se dizer que a diferença da pressão total entre as seções 1 e 2 representa a perda de carga no conduto. 
Figura 1 – Tubulação conduzindo uma vazão Q. 
Pode-se escrever, para a perda de carga P:
P = P1 – P2
Ou
Onde:
P = pressão estática (N/) 
v = velocidade (m/s)
z = cota (m) 
ρ = massa específica (kg/m³)
A perda de carga é calculada teoricamente por diversas fórmulas dentre as quais se destacam a fórmula universal. 
A fórmula universal de perda de carga é a mais versátil, valendo para todos os diâmetros e formas de dutos. Ela á baseada na análise dimensional e a perda de carga pode ser escrita como:
Onde o coeficiente de perda de carga é um adimensional fornecido pelo dia grama de Moody, em função de número de Reynolds e da rugosidade relativa. 
Montagem
A comparação entre dois tubos, com relação a perda de carga, deve ser feita para diferentes vazões passando pelos dois tubos. Isto exige a medida de vazão em ambos, aliada a medida da perda de carga. A montagem fica:
 Ligar as tomadas de pressão do diafragma do tubo liso ao manômetro nº 4. 
 Ligar as tomadas de pressão do diafragma do tubo rugoso ao manômetro nº 5. 
 Ligar as tomadas de pressão estática do tubo liso ao manômetro nº 1. 
 Ligar as tomadas de pressão estática do tubo rugoso ao manômetro nº 2
 Ligar as tomadas de pressão do diafragma do tubo liso ao manômetro nº 4. 
 Ligar as tomadas de pressão do diafragma do tubo rugoso ao manômetro nº 5. 
 Ligar as tomadas de pressão estática do tubo liso ao manômetro nº 1. 
 Ligar as tomadas de pressão estática do tubo rugoso ao manômetro nº 2
Abrir os registros do tudo A e B. 
Ligar medidor de vazão. 
Acionar a bomba hidráulica. 
Este procedimento foi feito tanto no tubo reto quanto no tubo com joelhos.
Metodologia de Ensaio
4.1 Preparação do sistema
Fechar todos os registros. Verificar se todas as tomadas de pressão não utilizado as encontram-se devidamente fechadas. Acionar a bomba hidráulica. Não deverá haver reação nos medidores de pressão. Abrir os registros dos dutos de medida, regulando-os para uma vazão pequena, com a finalidade de sangrar os manômetros. Sangrar todos os manômetros. Caso haja dificuldade para sangramento do ramo de baixa a pressão, fechar parcialmente a saída do tubo.
4.2 Ensaio
Para diferentes vazões serão obtidos dados de perda de carga e de vazão, permitindo o traçado da curva característica de cada tubo.
Dados da Interpretação
No experimento foram realizadas uma medição de vazão () para os dois tipos de tubulações e duas medições de carga pressão para cada tipo de sistema, para obter o cálculo do coeficiente de atrito como uma função do número de Reynolds e o levantamento da curva C f x Re, onde poderá ser comparado com o diagrama de Moody. 
Cálculo da pressão P1 – P2 
Tabela da altura dos piezômetros:
Tabela 1: Altura dos Piezômetros
	Tubulação Reta
	Tubulação com joelhos
	
	
	1,23
	1,14
	0,94
	0,30
Cálculos
Tubulação reta
Segue abaixo cálculos da tubulação reta:
 
 Comprimento da tubulação:
 
(PVC) 
 = 4,34x
 
– Tubulação com Joelhos
Cálculos da tubulação com 20 joelhos:
 
 
= 
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Ao término deste trabalho, pode observar na prática como se processo a perda de carga em uma tubulação com joelhos temos uma menor vazão e uma maior perda de carga. Este estudo foi de grande valia para melhor aprendermos a utilizar as tabelas e aplicar os valores de coeficientes e tabelas, além de tomarmos melhor conhecimento das fórmulas.