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UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI ESCOLA DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA ENGENHARIA CIVIL HIDRÁULICA APLICADA ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA - APS Prof.ª MONALISA 2020 NOME RA Ana Carolina Ribeiro Timbó 20695170 Ana Claudia Julio Padovani 20626069 Diego de Oliveira Souza 21470172 João Lucas de Carvalho Corrêa 20873019 Thiago Silva Do Nascimento 20938328 ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA – APS Atividade apresentada a Professora Monalisa da disciplina de “Hidráulica Aplicada” da Universidade Anhembi Morumbi – UAM, para composição da nota N2. A partir da leitura do texto: Escoamento em condutos forçados: visualização dos diferentes regimes e medição da perda de carga distribuída no escoamento laminar , no link apresentado no blackboard: http://sites.poli.usp.br/d/pme2237/Lab/PME2237-RL-Escoamento_Laminar.pdf Responder: 1. Analisar a mecânica da realização do exercício de Reynolds; 2. Comparar linha piezométrica e linha de energia; 3. Explicar como é calculado a perda de carga distribuída e quais métodos existem; 4. Elencar as principais aplicações para o número de Reynolds. Respostas 1. A mecânica para a realização do exercício de Reynolds consiste em verificar a presença de turbilhões no escoamento forçado em condutos, onde cada diâmetro de tubulação, e com o aumento gradativo das velocidades de escoamento, interferem no surgimento deste fenômeno. O experimento de Reynolds consiste em estabelecer uma lei para a resistência ao escoamento de água em tubos, caracterizando cada escoamento em um determinado regime como turbulento, laminar ou transitório. Analisando a velocidade de escoamento, diâmetro da tubulação e viscosidade cinemática do fluido, chegamos a um coeficiente adimensional conhecido como número de Reynolds. 2. A linha piezométrica (LP) representa a dona das alturas de carga de elevação e de pressão estática traçados em função da distância longitudinal no duto , ou seja , é uma linha formada por uma série de medições piezométricas num escoamento, no qual o fluido sobe até a altura da linha piezométrica. A linha de energia (LE) representa a altura de carga total. A altura permanece constante para um escoamento sem atrito, quando não é realizado nenhum trabalho sobre ou pelo fluido em escoamento (bomba ou turbina). Um tubo de Pilot inserido num escoamento mede a pressão de estagnação (estática mais dinâmica) e será instalado num ponto de elevação "z" . A linha de http://sites.poli.usp.br/d/pme2237/Lab/PME2237-RL-Escoamento_Laminar.pdf energia vai corresponder à soma das três alturas de carga. A LP está sempre abaixo da LE pela distância: ∝ 𝑉2 2𝑔 Para uma tubulação reta , com diâmetro constante e sem perdas de cargas localizadas, a LE é paralela à LP , pois o termo ∝ 𝑉2 2𝑔 é constante , e ambas inclinam-se para baixo na direção do escoamento devido à perda de carga distribuída no tubo e quanto maior for a perda por unidade de comprimento, maior será a inclinação. 3. A perda de carga distribuída em uma tubulação é dividida em duas parcelas, a perda de carga distribuída ao longo de toda tubulação, decorrente do atrito, e a perda de carga localizada, decorrente de elementos construtivos ao longo da tubulação como cotovelos, registros, válvulas, entre outros. Levando em consideração o fator de atrito, calculado a partir do número de Reynolds, o comprimento da tubulação e o seu diâmetro, calculamos a perda de carga distribuída em uma tubulação. Os métodos para o cálculo da perda de carga distribuída são conhecidos como expressão usando a fórmula de Hazen- Williams, dado pelos seguintes elementos: ∆𝐻 = 10,65.Q1,85. L C1,85. D4,87 Dados: ● Δh é a perda de carga distribuída; ● Q é a vazão do fluido; ● C é o coeficiente de rugosidade (valor tabelado); ● D é o diâmetro da tubulação; ● L é o comprimento da tubulação. 4. O cálculo do número de Reynolds tem grande importância por ser um dos principais fatores a ser analisado a fim de identificar o comportamento de um fluido dentro de uma determinada etapa. Dentre as principais aplicações para o número de Reynolds temos: ● Medição de vazão pelo método volumétrico; ● Princípio da continuidade no escoamento em uma tubulação; ● Determinação da velocidade média no escoamento em uma tubulação; ● Demonstração do escoamento laminar, de transição e turbulento em uma tubulação; ● Determinação do Número de Reynolds do escoamento em tubos circulares; ● Queda de pressão e perda de carga no escoamento; ● Diagrama de Moody e equação de Colebrook; ● Aplicação da equação de Bernoulli no escoamento em uma tubulação horizontal. HIDRÁULICA APLICADA
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