Laboratório de Mecânica dos Fluidos - Vazão

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Laboratório de Mecânica dos Fluidos
6 º Semestre de Engenharia Mecânica 
 Vazão
Nome:_______________________________________________________________________
RA:__________________________________________________________________________
Turma:_______________________________________________________________________
08/09/14
Campus Ribeirão Preto-SP
Índice 
1.Introdução
2. Objetivo e Experimento
3.Cálculo e Conclusão 
4. Bibliografia e Referência
Anexo de cálculos 
1.Introdução
1.1 Resumo Histórico. 
A vazão é considerada geralmente a variável mais importante dentro do território industrial. Além de estar ligada com a qualidade dos produtos a serem produzidos, também está ligada ao custo desses produtos, da matéria-prima e demais produtos que serão adicionados numa mesma etapa do processo.
A vazão também é utilizada como set point operacional de equipamentos industriais de alto custo e elevada importância, tais como: geradores de energia convencionais, motores a combustão, turbogeradores de energia elétrica, geradores de vapor, etc. Com a vazão dentro do set point, esses equipamentos irão operar de maneira satisfatória, sem perdas, sem erros e dentro dos padrões certificados. Isso garante o bom funcionamento desses equipamentos e ajuda a prolongar sua vida útil, pois se a vazão de consumo de um gerador não está de acordo com o set point, com certeza ele deve estar com algum problema que precisa ser sanado o quanto antes.
A importância da vazão como variável de processo, chega a ser infinita. “Com certeza, a vazão é a variável mais medida na indústria de um modo geral”. Sua necessidade existe desde a época dos antigos romanos.
De acordo com relatos históricos, as primeiras medições de vazão de água foram realizadas pelos egípcios e romanos em torno de 2000 a.C., cujas obras de adução de água ficaram famosas. Em 90 d.C., o governador e engenheiro romano Julius Frontinus (30 – 103 d.C.) faz referências precisas sobre o uso de medidores de vazão (Mecatrônica, 2005).Além disso, grandes nomes marcaram suas contribuições na História. Em 1502 Leonardo da Vinci observou que a quantidade de água por unidade de tempo que escoava em um rio era a mesma em qualquer parte, independente da largura, profundidade, inclinação e outros. Mas o desenvolvimento de dispositivos práticos só foi possível com o surgimento da era industrial e o trabalho de pesquisadores como Bernoulli, Pitot e outros.
1.2 Definição de Vazão e Propriedades dos Fluidos 
Vazão é a quantidade volumétrica ou mássica de um fluido que escoa através de uma seção de uma tubulação ou canal por unidade de tempo.
Quando se toma um ponto de referência, a vazão é a quantidade do produto ou da utilidade, expressa em massa ou em volume, que passa por ele, na unidade de tempo. A unidade de vazão é a unidade de volume por unidade de tempo ou a unidade de massa por unidade de tempo.
1.2.1Calor Específico:
Define-se calor específico como o quociente da quantidade infinitesimal de calor fornecido a uma unidade de massa de uma substância pela variação infinitesimal de temperatura resultante deste aquecimento.
Na prática, temos: A quantidade de calor necessária para mudar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1ºC.
1.2.2 Viscosidade:
É definida como sendo a resistência ao escoamento de um fluido em um duto qualquer. Esta resistência provocará uma perda de carga adicional que deverá ser considerada na medição de vazão.
1.2.3Número de Reynolds:
Número adimensional utilizado para determinar se o escoamento se processa em regime laminar ou turbulento. Sua determinação é importante como parâmetro modificador do coeficiente de descarga.
 1.2.4Distribuição de Velocidade em um Duto
Em regime de escoamento no interior de um duto, a velocidade não será a mesma em todos os pontos. Será máxima no ponto central do duto e mínima na parede do duto.
1.2.5Regime Laminar
É caracterizado por um perfil de velocidade mais acentuado, onde as diferenças de velocidades são maiores:
 1.2.6Regime Turbulento
É caracterizado por um perfil de velocidade mais uniforme que o perfil 
1.3 Tipos de vazão e medições 
Vazão Volumétrica – É definida como sendo a quantidade em volume que escoa através de certa secção em um intervalo de tempo considerado. As unidades volumétricas mais comuns são: m3/s, m3/h, l/h, l/min, GPM (galões por minuto), Nm3/h (normal metro cúbico por hora), SCFH (normal pé cúbico por hora), entre outras.
Vazão mássica – É definida como sendo a quantidade em massa de um fluido que escoa através de certa secção em um intervalo de tempo considerado. As unidades de vazão mássica mais utilizadas são: kg/s, kg/h, t/h, lb/h.
2. Objetivo e Experimento
O objetivo principal deste trabalho é demonstrar os resultados obtidos na medição de vazão a partir das bancadas utilizadas.
No processo foram obtidas 10 medições de volume de água, pelo tempo.
Descartando o maior valor e menor valor, foi possível chegar a vazão media da bancada.
Experimento
Um exemplo clássico para a medição de vazão é a realização do cálculo a partir do enchimento de um reservatório escalonado através da água que escoa por uma torneira aberta.
Ao mesmo tempo em que a torneira é aberta o cronômetro é acionado e logo em seguida parado na marca desejada 
3. Cálculos e Conclusão 
Os itens a serem apresentados foram obtidos através de cálculos manuais que estão em anexo na ultima folha
3.1 Dados:
1º Volume: 27,3 Litros
 Tempo: 18,14 Segundos 
2º Volume: 27,8 Litros
 Tempo: 18,36 Segundos
3º Volume: 27,9 Litros
 Tempo: 18,47 Segundos
4º Volume: 28,9 Litros
 Tempo: 18,09 Segundos
5º Volume: 29 Litros
 Tempo: 18,42 Segundos
6º Volume: 29,3 Litros
 Tempo: 18,30 Segundos
7º Volume: 29,2 Litros 
 Tempo: 18,58 Segundos
8º Volume: 29,4 Litros
 Tempo: 18,22 Segundos
9º Volume: 28,5 Litros
 Tempo: 18,35 Segundos
10º Volume: 29,5 Litros 
 Tempo: 18,25 Segundos
Tabela/ Gráfico
	Vazão (litros)
	Tempo(seg)
	27,3
	18,14
	27,8
	18,36
	27,9
	18,47
	28,9
	18,09
	29
	18,42
	29,3
	18,3
	29,2
	18,58
	29,4
	18,22
	28,5
	18,35
	29,5
	18,25
 
4. Bibliografia 
www.tratamentodeagua.com.br
 http://www.engbrasil.eng.br/pp/mf/aula8.pdf> acesso em 09/Mar/2011
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAADckAF/medicao-vazao-senai-mg
Livro Referencia 
Franco Brunetti, 2ª Edição
 
Tempo(seg)	18.14	18.36	18.47	18.09	18.4200	00000000002	18.3	18.579999999999995	18.22	18.350000000000001	18.25	27.3	27.8	27.9	28.9	29	29.3	29.2	29.4	28.5	29.5	Tempo(segundos)
Volume (litros)