Relatorio FT

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RELATÓRIO DO LABORATÓRIO EXPERIMENTAL
Nome: RA:
Acza Lea Favacho 20705910
Barbara Pradel Seixas 20410690
Fernanda Moura Vellucci 09108116
Vitor Pivato 20607406 
Yameyra Lalopú Fernández 20887548
Campus: Paulista 2 Curso: Engenharia de Produção
Professor: Roberto Oshiro
SÃO PAULO
2017
�
sumário
41.	quantidade de movimento	�
41.1	Objetivo	�
41.2	Introdução	�
41.3	Dados EXPERIMENTAIS	�
51.4	Cálculos	�
61.5	Conclusão	�
72.	ESCOAMENTO LAMINAR	�
72.1	Objetivo	�
72.2	Introdução	�
72.3	Dados EXPERIMENTAIS	�
82.4	Cálculos	�
82.5	Conclusão	�
203.	ESCOAMENTO TURBULENTO	�
203.1	Objetivo	�
203.2	Introdução	�
203.3	Dados EXPERIMENTAIS	�
213.4	Cálculos	�
213.5	Conclusão	�
234.	PERDA DE CARGA LOCALIZADA E DISTRIBUIDA	�
234.1	Objetivo	�
234.2	Introdução	�
244.3	Dados EXPERIMENTAIS	�
244.4	Cálculos	�
254.5	Conclusão	�
27Referências	�
�
�quantidade de movimento
Objetivo
Este experimento tem como objetivo determinar a força resultante (hidrodinâmica) da ação de um jato de água de seção circular sobre uma placa plana cuja superfície sólida é maior que a área do jato.
Introdução
	Quando um jato de fluido incide sobre uma superfície solida ele exerce uma força sobre a superfície, força essa que é resultante das tensões normais (pressões) e das tensões tangenciais (cisalhamento), que se desenvolvem na interface sólido-fluido. 
	Por efeito da ação e reação, se a superfície solida é fixa, a superfície exerce uma força igual e contraria sobre o fluido. Se a superfície solida não é fixa ela pode, sob a ação de um jato, ser deslocada. Esse deslocamento sob a ação de jato é utilizado para movimentar alguns tipos de turbinas hidráulicas ou para acionar dispositivos automáticos de controle. 
Dados Experimentais
	PLACA
	RESISTÊNCIA
	VAZÃO
	 
	 
	ÂNGULO (°)
	MASSA (g)
	 T1 (mm) 
	 T2 (mm) 
	 
	 
	45
	134
	 68,9 
	 65,3 
	 
	Massa do prato = 0,060 kg
	
	200
	 74,3 
	 30,3 
	 
	G= ((0,06+Massa/1000)kg * 9,81 m/s²) [N]
	
	214
	 75,7 
	 29,3 
	 
	∆H = ǀT1 - T2ǀ
	60
	134
	 64,4 
	 39,0 
	 
	Q (l/s) = 0,0626 * ∆H0,5098 (mmhg)
	
	200
	 67,8 
	 36,0 
	 
	 
	
	214
	 69,0 
	 35,0 
	 
	 
	75
	134
	 61,2 
	 41,9 
	 
	 
	
	200
	 63,9 
	 39,5 
	 
	 
	
	214
	 64,8 
	 38,5 
	 
	 
	90
	134
	 61,0 
	 42,0 
	 
	 
	
	200
	 62,5 
	 40,8 
	 
	 
	
	214
	 63,1 
	 40,4 
	 
	 
�
Cálculos
	PLACA
	
	Massa
	VAZÃO - Q0 
	V
	sen
	F
	G
	DIFERENÇA
	  (°) 
	(kg/m³)
	(kg)
	(m³/s)
	(m/s)
	 
	(N)
	 (N)
	(%)
	45
	1000
	134
	 0,004 
	 0,12 
	 0,85 
	 0,35 
	 0,08 
	 77,52 
	
	
	200
	 0,013 
	 0,42 
	 0,85 
	 4,50 
	 0,12 
	 97,39 
	
	
	214
	 0,013 
	 0,43 
	 0,85 
	 4,76 
	 0,13 
	 97,35 
	60
	1000
	134
	 0,010 
	 0,31 
	-0,30 
	-0,92 
	 0,08 
	 108,56 
	
	
	200
	 0,011 
	 0,35 
	-0,30 
	-1,16 
	 0,12 
	 110,16 
	
	
	214
	 0,011 
	 0,36 
	-0,30 
	-1,24 
	 0,13 
	 110,15 
	75
	1000
	134
	 0,008 
	 0,27 
	-0,39 
	-0,89 
	 0,08 
	 108,90 
	
	
	200
	 0,009 
	 0,31 
	-0,39 
	-1,13 
	 0,12 
	 110,46 
	
	
	214
	 0,010 
	 0,32 
	-0,39 
	-1,21 
	 0,13 
	 110,37 
	90
	1000
	134
	 0,008 
	 0,27 
	 0,89 
	 2,01 
	 0,08 
	 96,08 
	
	
	200
	 0,009 
	 0,29 
	 0,89 
	 2,30 
	 0,12 
	 94,89 
	
	
	214
	 0,009 
	 0,30 
	 0,89 
	 2,41 
	 0,13 
	 94,77 
Conclusão
Nesta experiência foi possível observar através da vazão a força resultante de um jato d’água sobre uma superfície e a variação desta força em função do ângulo de aplicação.
 Vimos que quanto maior o ângulo de impacto, menor será a vazão usada para sustentar a mesma quantidade de peso isto é, o ângulo de impacto dos fluidos em sólidos é necessário para cálculo de atividade que utilizam a interação dos mesmos.
ESCOAMENTO LAMINAR
Objetivo
	A presente experiência pretende verificar os comportamentos dos escoamentos de fluidos que ocorrem em um conduto sob pressão ou forçado.
	O escoamento laminar chega a ser instável e sem influência direta da rugosidade interna do conduto que transporta o fluido.
Introdução
	Do estudo experimental desenvolvido pelo engenheiro inglês Osborn Reynolds em 1880 sobre a transição entre escoamentos laminar e turbulento em tubo cilíndrico circular ficou evidente a importância do adimensional (VD)/v como critério para classificação desses escoamentos, sendo V a velocidade média no tubo, D o diâmetro e v a viscosidade cinemática do fluido.
	No escoamento laminar as “partículas” de fluido movimentam-se em lâminas paralelas e o adimensional VD/v, atualmente denominado número de Reynolds e denotado por R, é tal que R ≤ 2000 qualquer que sejam o fluido e a rugosidade interna do tubo.
Dados Experimentais
	ENSAIO
	Vazão
	Pressão
	FAIXA
	
	∆Vol (m³)
	∆t (s)
	T1
	T3
	
	1
	0,00015
	72
	254,00
	257,00
	T1 - T3 < 0,10m
	2
	0,00015
	25
	253,50
	256,40
	
	3
	0,00015
	21
	252,50
	256,50
	
	4
	0,00015
	15
	251,50
	257,30
	
	5
	0,00015
	12
	251,00
	258,00
	
	6
	0,00030
	19
	259,50
	247,50
	T1 - T3 > 0,10m
	7
	0,00030
	18
	261,00
	246,50
	
	8
	0,00030
	16
	264,00
	242,90
	
	9
	0,00030
	14
	265,40
	241,20
	
	10
	0,00030
	12
	269,00
	237,00
	
Cálculos
	ENSAIO
	Vazão
	∆e
	V
	f
	Re
	
	(m³/s)
	(mh2o)
	(m/s)
	
	
	1
	2,08E-06
	0,81
	4,46E-02
	2,6E+01
	344,05
	2
	6,00E-06
	0,79
	1,29E-01
	3,0E+00
	990,85
	3
	7,14E-06
	1,08
	1,53E-01
	2,9E+00
	1179,59
	4
	1,00E-05
	1,57
	2,14E-01
	2,2E+00
	1651,42
	5
	1,25E-05
	1,90
	2,68E-01
	1,7E+00
	2064,28
	6
	1,58E-05
	3,25
	3,38E-01
	1,8E+00
	2607,51
	7
	1,67E-05
	3,93
	3,57E-01
	1,9E+00
	2752,37
	8
	1,88E-05
	5,72
	4,02E-01
	2,2E+00
	3096,42
	9
	2,14E-05
	6,56
	4,59E-01
	2,0E+00
	3538,76
	10
	2,50E-05
	8,67
	5,35E-01
	1,9E+00
	4128,56
Conclusão
Através dos dados obtidos durante o experimento realizado e aplicando as fórmulas, foi possível observar que o tubo encontra-se em zona laminar e ao mesmo tempo mista.
Podemos afirmar isso porque alguns números de Reynolds foram superiores a 2000, mas inferiores a 4000. Em apena um caso esse número foi maior que 4000.
Isso ocorre devido ao fato de que, na parte referente aos cálculos, não foram consideradas as perdas de carga provenientes do registro e do cotovelo.
Concluímos que na maioria dos sistemas, do regime de escoamento laminar é praticamente remota.
ESCOAMENTO TURBULENTO
Objetivo
	O experimento visa constatar a adequação da fórmula universal para perda de carga distribuída ou energia.
	O escoamento turbulento é multidirecional e com ou sem a influência direta da rugosidade interna do conduto que transporta o fluido.
	
Introdução
	O escoamento turbulento ocorre para Re > 4000. Nele as partículas se deslocam na direção geral do escoamento e apresentam
pulsações aleatórias da velocidade em módulo, direção e sentido. Junto à parede do tubo as partículas não têm pulsações de velocidade e a própria velocidade tende a zero à medida que a distância à parede tende a zero, sendo realmente nula a velocidade da partícula junto à parede (Princípio de Aderência). Este princípio justifica a existência, mesmo em escoamento turbulento, de uma camada de fluido adjacente à parede que não perde as características de laminar. Esta camada denomina-se filme laminar e tem uma espessura (. A comparação entre o valor de ( e o valor da rugosidade ( permite a subdivisão do escoamento turbulento em três categorias: turbulento hidráulico liso, turbulento hidráulico misto e o turbulento hidráulico rugoso.
Dados Experimentais
	Ensaio
	Vazão
	Pressão em coluna de Fluído (cmH20)
	
	placa com orifício
	
	
	h1 (cm Hg)
	h2 (cm Hg)
	P1/ϒ
	P2/ϒ
	P3/ϒ
	P4/ϒ
	P5/ϒ
	P6/ϒ
	1
	65
	106
	105
	89,5
	70,2
	54,7
	44,4
	22,8
	2
	66,5
	104
	104,6
	90,5
	78,7
	58,8
	49,5
	29,6
	3
	69
	101
	104,3
	92,4
	82,2
	65,1
	57,1
	40,2
	4
	70
	99
	105,9
	93,2
	83,5
	68,4
	60,9
	45,8
	5
	71,5
	97
	103,5
	94,2
	85,7
	72,5
	66,2
	52,9
	6
	73,5
	94,5
	102,9
	94,8
	87,6
	76,6
	71,3
	60,1
	7
	76,5
	91
	101,5
	96
	91,3
	83,8
	80,1
	72,7
	8
	80
	86,5
	99,8
	97,1
	94,6
	91,2
	89,5
	85,9
Cálculos
 
	ENSAIO
	Q( m³/s)
	V(m/s)
	Δe (m)
	f
	Re
	Ɛ/D
	Ɛ (m)
	
	
	
	
	
	
	
	
	1
	0,0228737
	4,550572377
	 0,77
	 0,03260
	364045,8
	 0,005
	 0,0004
	2
	0,0218911
	4,355089052
	 0,74
	 0,03133
	348407,1
	 0,005
	 0,0004
	3
	0,0202475
	4,028122075
	 0,64
	 0,03160
	322249,8
	 0,005
	 0,0004
	4
	0,0192901
	3,837652588
	 0,61
	 0,03318
	307012,2
	 0,005
	 0,0004
	5
	0,0181071
	3,602298527
	 0,50
	 0,03087
	288183,9
	 0,005
	 0,0004
	6
	0,0164573
	3,274069712
	 0,43
	 0,03214
	261925,6
	 0,005
	 0,0004
	7
	0,0137154
	2,728587132
	 0,28
	 0,03013
	218287
	 0,005
	 0,0004
	8
	0,0092415
	1,838542821
	 0,09
	 0,02133
	147083,4
	 0,001
	 0,00008
e= rugosidade média interna do material do conduto.
D = 0,08m (Ferro Fundido)
Conclusão
Executando os cálculos e comparando os resultados da literatura com os práticos, pode-se constatar que é possível verificar os efeitos de um acessório na perda de carga de um sistema, que atua diretamente em sua velocidade e pressão. Verificou-se também, que através da utilização de equações e cálculos, pode-se utilizar o comprimento equivalente no lugar do fator de perda de carga do acessório.
PERDA DE CARGA LOCALIZADA E DISTRIBUIDA
Objetivo
	A presente experiência tem como objetivo a determinação experimental do coeficiente de perda de carga localizada e o respectivo comprimento equivalente de 4 singularidades, a saber: RG (registro tipo gaveta totalmente aberto), TD (Te com passagem direta), TL (Te de passagem lateral) e CT (cotovelo).
Introdução
	Além da perda de carga distribuída, que ocorre em um tubo cilíndrico devido ao efeito da viscosidade do fluido e/ou devido à turbulência do escoamento, ainda existente a perda denominada localizada (ou singular) que está presente no escoamento em pontos em que há algum tipo de singularidade na geometria do conduto.
	A perda localizada está associada principalmente à ocorrência de macro vórtices no ponto singular do conduto. As singularidades mais frequentes em tubulações, e que serão abordadas são:
	( Alargamento Brusco (AB)
	( Alargamento Gradual (AG)
	( Estreitamento Brusco (EB)
	( Estreitamento Gradual (EG)
	( Registro de Gaveta (RG)
	( Te de Passagem Direta (TD)
	( Te de Passagem Lateral (TL)
	( Cotovelo (CT)
Dados Experimentais
	Ensaio
	Vazão
	Pressão- Perdas totais- (cm H2O)
	
	placa com orificio
	RG- aberto
	TD
	TL
	CT
	
	h1 (cm Hg)
	h2 (cm Hg)
	P1/ϒ
	P2/ϒ
	P3/ϒ
	P4/ϒ
	P5/ϒ
	1
	78,8
	75,8
	149,5
	122
	101,8
	63
	32,5
	2
	78,4
	75,7
	147
	120.5
	101,5
	65
	35,5
	3
	78,2
	75,9
	143
	119
	101,9
	68,7
	41,7
RG = registro de gaveta; TD = tê de passagem direta; TL = tê de passagem
lateral; CT = cotovelo.
D = 0,0254m (Ferro Fundido)
Cálculos
Perdas localizadas: ramal “C”
	Ensaio 
	Q (m3/s) 
	 
	∆etotal (mH2O) 
	 
	
	
	
 
	
 
	
 
	
 
	
	
	
	
	
	
	1
	0,0005136
	27,5
	20,2
	38,8
	30,5
	2
	0,00084309
	26,5
	19
	36,5
	29,5
	3
	0,000778264
	23
	17,1
	33,2
	27
Registro de Gaveta Aberto: RG
	Ensaio 
	Q (m3/s) 
	V (m/s) 
	∆etotal (mH2O) 
	∆edist (mH2O) 
	∆eloc (mH2O) 
	K 
	
	
	
	
	J 
	J.(LM + LJ) 
	
	
	1
	0,0005136
	1,01360256
	0,275
	0,04273106
	0,048713409
	0,2263
	4,317
	2
	0,000843093
	1,66386551
	0,265
	0,11520198
	0,131330261
	0,1337
	0,9464
	3
	0,000778264
	1,53592458
	0,23
	0,09815864
	0,111900855
	0,1181
	0,9812
	 
	 
	 
	Média 
	2,0815
Tê de passagem direta: TD
	Ensaio 
	Q (m3/s) 
	V (m/s) 
	∆etotal (mH2O) 
	∆edist (mH2O) 
	∆eloc (mH2O) 
	K 
	
	
	
	
	J 
	J.(LM + LJ) 
	
	
	1
	0,0005136
	1,01360256
	0,202
	0,04273106
	0,047858788
	0,1541
	2,9406
	2
	0,000843093
	1,66386551
	0,19
	0,11520198
	0,129026222
	0,061
	0,4317
	3
	0,000778264
	1,53592458
	0,171
	0,09815864
	0,109937682
	0,0611
	0,5073
	
 
	 
	 
	Média 
	1,2932
Tê de passagem lateral: TL
	Ensaio 
	Q (m3/s) 
	V (m/s) 
	∆etotal (mH2O) 
	∆edist (mH2O) 
	∆eloc (mH2O) 
	K 
	
	
	
	
	J 
	J.(LM + LJ) 
	
	
	1
	0,0005136
	1,01360256
	0,388
	0,04273106
	0,055550378
	0,3324
	6,3423
	2
	0,000843093
	1,66386551
	0,365
	0,11520198
	0,149762579
	0,2152
	1,5238
	3
	0,000778264
	1,53592458
	0,332
	0,09815864
	0,127606238
	0,2044
	1,6982
	 
	 
	 
	Média 
	3,1881
Cotovelo: CT
	Ensaio 
	Q (m3/s) 
	V (m/s) 
	∆etotal (mH2O) 
	∆edist (mH2O) 
	∆eloc (mH2O) 
	K 
	
	
	
	
	J 
	J.(LM + LJ) 
	
	
	1
	0,0005136
	1,01360256
	0,305
	0,04273106
	0,034184848
	0,2708
	5,1665
	2
	0,000843093
	1,66386551
	0,295
	0,11520198
	0,092161587
	0,2028
	1,4361
	3
	0,000778264
	1,53592458
	0,27
	0,09815864
	0,078526916
	0,1915
	1,5908
	 
	 
	 
	 
	 
	Média 
	2,7311
Cálculo do comprimento equivalente. Leq.
	Ensaio 
	Q (m3/s) 
	V (m/s)
	Re
	f
	 Leq (m) 
	
	
	
	
	
	RG
	TD
	TL
	CT
	1
	0,0005136
	1,01360256
	3,9906E-05
	0,02733174
	4,01186127
	2,7328
	5,894
	4,8013
	2
	0,000843093
	1,66386551
	6,5507E-05
	0,00631784
	3,804678662
	1,7355
	6,1264
	5,7734
	3
	0,000778264
	1,53592458
	6,0469E-05
	0,00695813
	3,581822073
	1,852
	6,199
	5,8072
	 
	Média
	3,799454002
	2,1068
	6,0731
	5,4606
Conclusão
	Executando os calculo e comparando os resultados as literatura com os práticos,
	
	pode-se constatar que é possível verificar os efeitos de um acessório na perda de
	
	carga de um sistema, que atua diretamente em sua velocidade e pressão. Verificou-se
	
	também, que através da utilização de equações e cálculos, pode-se utilizar o comprimento
	equivalente no lugar do fator de perda de carga do acessório, ou seja, uma linearização
	do acessório.
	
	
	
	
	
Referências
- FOX E MACDONALD, introdução a mecânica dos fluidos
-WHITE, Frankie M- Mecânica dos fluídos
-BRUNETTI, Franco- mecânica dos fluídos
-BRAGA FILHO, Washington- Fenômenos de Transporte para Engenharia 2013 
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