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INSTITUTO DE ENGENHARIAS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL ENGENHARIA DE ENERGIAS LABORATÓRIO DE HIDRÁULICA RELATÓRIO 1 VENTURI GABRIELLY RODRIGUES LIMA REDENÇÃO - CEARÁ 2019 1. RESULTADOS E DISCUSSÕES Através dos valores obtidos em laboratório foi possível calcular a vazão teórica, a vazão, coeficiente de descarga, número de Reynolds, entre outras coisas. A vazão teórica é resultado da seguinte equação: 𝑄𝑡 = 𝐴1 ∗ √ 2∆𝑃 𝐷 ∗ [( 𝐴1 𝐴2 ) 2 − 1] Obtida através da equação de Bernoulli e da definição de vazão 𝑃1 𝛾 + 𝑉1 2 2𝑔 = 𝑃2 𝛾 + 𝑉2 2 2𝑔 𝑒 𝑄 = 𝑉 ∗ 𝐴 Sabendo a vazão teórica foi possível calcular o coeficiente de descarga que é 𝑄𝑅 = 𝐶𝑑 ∗ 𝑄𝑇 → 𝐶𝑑 = 𝑄𝑅 𝑄𝑇 A tabela a seguir contém os valores obtidos. Tabela 1 – Resultados da prática 156 0,343 0,40 0,85 0,74 17963,15 112 0,294 0,34 0,86 0,63 15396,98 192 0,403 0,45 0,90 0,87 21105,39 152 0,37 0,40 0,93 0,80 19377,16 56 0,208 0,24 0,86 0,45 10893,10 Pressão Diferencial ∆h (mm) Vazão Real Q (l/s) Vazão Teórica Q (l/s) Coef. de Descarga Cd Velocidade Real V1 (m/s) Reynolds Re1 Analisando a relação entre as vazões teóricas e as reais é possível notar que sua variação ocorre de forma linear, em torno de 0,9, onde o gráfico dessa relação confirma sua lineraidade. As vazões teóricas são parecidas com os valores obtidos em laboratório, considerando que o equipamento é novo e as perdas por enquanto ainda são mínimas. Sua linearidade só confirma isso, além de todos os valores de Cd serem em torno de 0,9. O gráfico a seguir demonstra essa relação. Gráfico 1 – Relação entre vazão real e vazão teórica Nota-se que conforme quando a diferença de pressão era aumentada a vazão na entrada do venturi era maior. Consequentemente a velocidade na garganta do venturi era maior de acordo com o acréscimo, considerando que para que essa diferença de pressão ocorresse a pressão na entrada deveria ser maior e a velocidade na segunda parte do venturi deveria maior, para que houvesse um decréscimo de pressão nessa sessão. Gráfico 2 – Relação entre a diferença de pressão e vazão R² = 0,9826 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 Q R (l /s ) QT (l/s) R² = 0,9626 0 40 80 120 160 200 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 ∆ h ( m m ) QR (l/s) Também é possível notar a relação entre o coeficiente de descarga e o número de Reynolds. O coeficiente de descarga é função da densidade e da viscosidade do fluído, da vazão e de um diâmetro característico. De maneira análoga é possível dizer que ele depende do número de Reynolds, pois os dois são determinados a partir das mesmas variáveis relacionadas de formas diferentes. Além do tipo de escoamento interferir na forma como todas as variáveis vão se comportar e em como as perdas vão interferir no escoamento. A medida que o coeficiente de descarga aumenta o número de Reynolds deve diminuir, analisando os gráfico gerado é possível perceber que isso ocorre. Porém nos últimos pontos é possível perceber um aumento abrupto, ocorridos nas maiores diferenças de pressão onde o escoamento se dá de maneira mais turbulenta. Entre esses pontos de maior diferença de pressão é possível notar o decréscimo no número de Reynolds. A mudança no tipo de escoamento pode ter interferido nessa mudança abrupta dos valores. Gráfico 3 – Relação entre coeficiente de descarga e Reynolds R² = 0,3657 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 9 12 15 18 21 24 C d Re (10³)
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