RELATÓRIO DE ENSAIO_PERDA DE CARGA

Prévia do material em texto

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E 
TECNOLOGIA DE GOIÁS CÂMPUS GOIÂNIA 
DEPARTAMENTO DAS ÁREAS ACADÊMICAS III 
ÁREA DE CONSTRUÇÃO CIVIL 
RELATÓRIO DE ENSAIO 
 
JORDANA PORTILHO NEVES 
 
 
 
 
 
 
 
GOIÂNIA 
2018
 
 
JORDANA PORTILHO NEVES 
 
RELATÓRIO DE ENSAIO 3 - PERDA DE CARGA 
 
 
 
Relatório complementar na área de Engenharia 
do Instituto Federal de Educação Ciência e 
Tecnologia de Goiás apresentado como parte 
dos requisitos necessários para obtenção de 
nota para disciplina de Hidráulica I. 
 
Área de Concentração: Engenharia Civil 
 
Orientador: Prof. Dálcio 
 
 
 
 
 
 
GOIÂNIA 
2018
 
 
 3 
 
1 MATERIAIS E MÉTODOS 
1.1 Equipamentos e materiais utilizados 
Os materiais utilizados para o experimento foram: 
- Reservatório de água graduado, com 500 L de capacidade; 
- Tubulação de realimentação com diversas conexões; 
- Registro de esfera para controlar a vazão; 
- Água; 
- Manômetro ligado a dois pontos distintos da tubulação para medir a diferença de carga e 
pressão entre os mesmos; 
- Recipiente para medição de volume utilizado na obtenção da vazão; 
- Paquímetro; 
- Bomba de 1/2 CV, com frequência de rotação de 60 Hz; 
- Cronômetro. 
 
Figura 01: Tubulação de realimentação com diversas conexões 
 
Fonte: Autor 
 
 
 4 
 
Figura 02: Recipiente graduado para medição da vazão real 
 
Fonte: Autor 
1.2 Procedimento do ensaio 
1- Primeiramente mediu-se a vazão do sistema em cada análise de perda de carga, para 
entender melhor o processo; 
2- Conecta-se as mangueiras do manômetro na peça onde deseja-se medir a perda de 
carga; 
3- Ligou-se a bomba regulando a vazão no registro do circuito, para fixar 4000 L/h, 
medidos no rotâmetro; 
4- As perdas de cargas foram determinadas através da medição de diferença de pressão 
entre dois pontos em metros de coluna d’água (mca); 
5- As peças a serem medidas as perdas de cargas foram variadas e repetiu-se todo o 
experimento para três tipos diferentes; 
6- Para a análise de resultados, utilizou-se as equações e tabelas descritas abaixo: 
t
Vol
Q 
 Vazão volumétrica (1) 
 
 
 5 
 
g
KV
lochf
2
2

 Perda de carga localizada 
(2) 
Onde o coeficiente K deve ser obtido experimentalmente para cada situação 
Tabela 01: Relação de diâmetros de referência 
 
2 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Conforme informações do diâmetro interno e da tubulação da tubulação (21,6 mm) 
calculou-se a área da mesma para obter a velocidade. Calculou-se também a área do recipiente 
com volume conhecido, obteve-se tempo para cálculo de vazão média. 
Tabela 02: Dados do recipiente 
 
Para controlar as vazões no recipiente, mediu-se três vezes o tempo necessário para 
enchê-lo com uma altura de 0,20 m e fez-se a média dos valores. 
Desse modo, para cada arranjo, observou-se as pressões à montante e a jusante da válvula 
no manômetro, obtendo a perda de carga localizada. 
Tabela 03: Valores de perda de carga localizada medidas em diferentes peças 
 
As perdas de cargas foram medidas na curva de 90°, em um registro de esfera e em uma 
redução (Figuras 03, 04 e 05). 
 
Referência iØn Ø
1/2" 20 17 mm
3/4" 25 21,6 mm
1" 32 27,6 mm
Área (m²) Volume (m³)
4,40E-02 1,67E-02
Peça P1 (bar) P2 (bar) hf (m) T (s) Tm(s) Qm (m³/s) K Quant. Velocidade KV²/2g
Curva 90° 0,56 0,54 0,02 15,15 0,4 2 3,59E-01
Redução DN 32 x DN 25 0,73 0,67 0,06 15,65 0,15 1 6,74E-02
Registro de Esfera 1,29 1,23 0,06 15,34 5,0 1 2,25E+00
15,381 1,09E-03 2,966634
 
 
 6 
 
Figura 03: Curva 90° 
 
Fonte: Autor 
Figura 04: Registro de esfera 
 
Fonte: Autor 
Figura 05: Redução 
 
Fonte: Autor 
 
 
 7 
 
3 CONCLUSÃO 
Em arranjos com comprimentos muito pequenos utilizando conduto forçado, existirá 
sempre trechos com diâmetros diferentes e diversos acessórios que estará sujeito à perda de carga 
durante o percurso do fluido. 
Analisando os resultados obtidos através do experimento, nota-se que qualquer acessório 
que perturbe a velocidade de circulação do fluido, tais como, o aumento ou diminuição de 
turbulência, as mudanças de direção e a variação de velocidade propiciam também uma perda de 
carga. 
Comparando as perdas de cargas, para a curva de 90° e para a redução deram valores 
coerentes um com o outro. Já para o registro de esfera essa comparação não foi muito satisfatória, 
dando uma discrepância enorme entre os valores. Vale lembrar que o valor de k pela literatura é 
igual a 10. Para esse experimento utilizou-se k igual a 5 para o valor final de persa de carga não 
desfalcar exageradamente.