Mecflu - Lab 06 - Perda de Carga Distribuída

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Mecânica dos Fluídos 
Laboratório 
 
 
 
 
 
Experimento 06 
 
 
Perda de Carga Distribuída 
 
 
 
 
 
 
 
 
Acadêmicos: RA: 
 
 Gustavo Prado Rodrigues 161253 
Patrick Gabriel Ferraz 161707 
Leonardo Dantas 176296 
 
 
 
 
 
 
Campo Grande, 2020 
 
 
Perda de Carga Distribuída 
Ensaio. 
 
 
Objetivos: 
 
● Levantamento das perdas de carga em função da vazão para diferentes tubulações 
● Levantamento de gráficos; 
 
 
Introdução 
 
O estudo da mecânica dos fluidos tem se tornado cada vez mais importante, 
principalmente por conta do crescimento populacional e necessidade de construção de 
grandes sistemas de distribuição de água, além do avanço da automação na indústria, que 
demanda um conhecimento mais apurado dos parâmetros pertinentes de um sistema 
hidráulico. 
Devido à viscosidade do fluido e seu atrito com as paredes internas da tubulação, há 
uma transformação contínua de energia de pressão em energia térmica e sonora entre duas 
seções de um tubo, durante o escoamento. Essa dissipação de energia mecânica é chamada 
de perda de carga. 
Introdução completa pode ser lida no link 
 
1. Equipamentos utilizados 
 
• Tubulação de PVC 32mm. 
• Tubulação de PVC 25mm. 
• Tubulação de Cobre 28mm. 
• Tubulação de Acrílico 25mm. 
• Manômetro em U. 
• Rotâmetro. 
• Válvulas. 
• Quadro Elétrico. 
• Bombas. 
 
2. Procedimentos 
 
Perda de Carga: 
 
Passo 1: Posicione as válvulas na seguinte posição: válvulas A1 e B2 abertas e 
válvulas B1 e A2 fechadas; 
 
Passo 2: Configure as válvulas correspondentes a linha que deseja realizar o 
experimento. As configurações de cada linha estão disponíveis abaixo; 
 
Linha 1 - Tubo de PVC 32mm 
• Válvulas abertas: C2, V03 
• Válvulas fechadas: V04, V05, V06, V07, V08, V09, V10, V11 
Linha 2 - Tubo de PVC 25mm 
https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/108/img_conteudo/sumarioteorico/pdf/arquivo.pdf?modo=embed
 
 
• Válvulas abertas: C2, V04 
• Válvulas fechadas: V03, V05, V06, V07, V08, V09, V10, V11 
Linha 3 - Tubo de Cobre 28mm 
• Válvulas abertas: C2, V05 
• Válvulas fechadas: V03, V04, V06, V07, V08, V09, V10, V11 
Linha 4 - Tubo de Acrílico 25mm 
• Válvulas abertas: C2, V06 
• Válvulas fechadas: V03, V04, V05, V07, V08, V09, V10, V11 
 
Passo 3: Conecte as mangueiras de tomada de pressão na linha a qual o experimento 
será realizado; 
Passo 4: Mantenha o botão de emergência desativado. Habilite a bomba 2. Posicione 
o potenciômetro de vazão no centro da sua escala. Ligue o sistema; 
Passo 5: Varie a vazão utilizando o potenciômetro e anote-a, assim como a perda de 
carga correspondente. Você precisará de cinco pontos. Calcule o desvio relativo em relação 
às perdas de cargas obtidas teoricamente. 
O passo-a-passo pode ser encontrado no link 
3. Tabelas 
PVC - 32mm 
Ԑ (%) Hct (mmH2O) Hc (mmH2O) Q (LPH) 
55,5060% 49,44491892 22 1800 
56,2781% 91,48735298 40 2500 
56,5133% 128,7750893 56 3000 
59,1850% 210,7069443 86 3900 
61,7127% 287,3012895 110 4600 
 
PVC - 25mm 
Ԑ (%) Hct (mmH2O) Hc (mmH2O) Q (LPH) 
32,7938% 122,0126365 82 1750 
32,7497% 187,359722 126 2200 
35,2370% 367,4937055 238 3150 
38,6890% 459,9500723 282 3550 
45,1549% 630,8676207 346 4200 
 
Cobre - 28mm 
Ԑ (%) Hct (mmH2O) Hc (mmH2O) Q (LPH) 
69,8288% 145,8343252 44 1800 
73,9398% 237,9107607 62 2300 
76,7209% 378,0216482 88 2900 
83,3041% 718,7398801 120 4000 
79,8069% 792,3489944 160 4200 
https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/108/img_conteudo/roteiro/pdf/roteiro.pdf?modo=embed
 
 
 
Acrílico - 25mm 
Ԑ (%) Hct (mmH2O) Hc (mmH2O) Q (LPH) 
24,5980% 122,0126365 92 1750 
28,3661% 195,4382816 140 2250 
23,5444% 300,8281807 230 2850 
35,6249% 484,6591102 312 3650 
35,9672% 562,2114589 360 3950 
 
4. Gráficos 
Grafico 1: 
 
Grafico 2: 
 
 
0
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1500
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2500
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0 20 40 60 80 100 120
Hc(mmca) x Q(LHP)
0
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2000
2500
3000
3500
4000
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0 50 100 150 200 250 300 350 400
Hc(mmca) x Q(LHP)
 
 
Grafico 3: 
 
 
Grafico 4: 
 
5. Resultados 
● Quais são as principais fontes de erros para este experimento? A discrepância foi 
grande entre os valores teóricos e experimentais? 
R: A principal fonte de erro foi a forma de escoamento! Por todas serem turbulentas 
os cálculos tiveram erros discrepantes com relação à perda calculada. 
● Analise os dados para cada tubulação e responda. Qual a influência do diâmetro da 
tubulação, do material e da vazão na perda de carga distribuída? 
0
500
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0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Hc(mmca) x Q(LHP)
0
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3500
4000
4500
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Hc(mmca) x Q(LHP)
 
 
R: Quanto maior a tubulação, maior a vazão e perdas, também são maiores os erros 
das perdas calculadas. O material vai alterar o formato do gráfico, deixando de ser 
linear quando se despreza a rugosidade para um gráfico mais curvo, quanto maior a 
rugosidade, mais é afetada a linearidade das perdas percebidas. 
 
● Plote os valores de Vazão x Perda de Carga em um gráfico para uma análise mais 
completa. 
 
 
6. Conclusão 
Quanto menores os diâmetros dos tubos, menor é a perda e o erro entre o cálculo e 
realidade das perdas distribuídas, ao aumentarmos o diâmetro do tubo perdemos essa 
assertividade além de aumentarem as perdas. O material do tubo faz bastante diferença 
devido a sua rugosidade, dando assim até mesmo comportamentos diferentes para a relação 
vazão x perdas para cada tipo de tubo. 
Também o fato do escoamento ser turbulento afeta bastante os cálculos e a precisão.