Aula Prática 03: Perda de Carga Localizada em Registros de Esfera e Gaveta

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ UESC CAA 346 HIDRÁULICA PROFESSORA ADRIANA RAMOS MENDES DATA 16062023 AULA PRÁTICA 03 PERDA DE CARGA LOCALIZADA REGISTRO DE ESFERA E DE GAVETA 1 ASSUNTO Perda de carga localizada em registro de gaveta e esfera Figuras 01 e 02 Um registro é um componente de tubulação que apresenta uma perda de carga variável o acessório é utilizado para regular a vazão em um conduto ou apenas para fecharabrir registro de seccionamento a passagem da instalação hidráulica Normalmente as tabelas de perda de carga fornecem apenas o valor para a posição da válvula totalmente aberta Por causa do tipo construtivo geometria e material da peça os registros podem apresentar grande diferença numérica com relação ao coeficiente de perda de carga singular k Figura 01 Representação das partes de um registro de gaveta e os estagios de abertura e fechamento da peça httpswwwmtibrasilcombrartigosvalvulagavetaphp Figura 02 Representação de uma valvula de esfera httpswwwmtibrasilcombrvalvuladeesferaphp 2 OBJETIVOS Determinar experimentalmente a perda de carga variável localizada em um registro de esfera e outro de gaveta ambos construídos de metal Avaliar o coeficiente de perda de carga singular k e o comprimento equivalente de cada peça Leq 3 FUNDAMENTOS TEÓRICOS O número de Reynolds para escoamento forçado de água em dutos circulares pode ser determinado através da equação 1 𝑅𝑒𝑦 4𝑄 𝜋106𝐷 1 O fator de atrito da tubulação pode ser calculado através da equação de Blasius 2 𝑓 0316 𝑅𝑒𝑦025 2 31 Métodos para a determinação da perda de carga localizada 𝐊 𝒇 𝑳𝒆𝒒 𝑫 3 Δℎ k 𝒗𝟐 𝟐𝒈 4 k coeficiente de perda de carga localizada Prencher a tabela abaixo com os dados coletados experimentalmente Tabela 1 Dados experimentais Registro de Esfera e Gaveta Observação Q m3s Δh m Rey f v ms k Leq m 4 RESULTADOS Para cada peça deveser feito 1 Um gráfico de K versus Reynolds para cada registro 2 Um gráfico de vazão versus posição de abertura número de voltas para o registro de gaveta 3 Para a posição totalmente aberta devese comparar o valor do K de cada registro determinado experimentalmente com o valor encontrado nas tabelas K02 gaveta e K01 esfera 4 Comparar o comprimento equivalente em metros determinado experimentalmente com aqueles encontrados nas tabelas para a posição totalmente aberta 5 QUESTIONÁRIO Qual registro apresentou a maior perda de carga para a vazão minima Explique porque a pressão a montante do registro aumenta com o fechamento da peça Com o fechamento gradual dos registros houve a produção de ruidos Para qual vazão o barulho foi maior Em que parte de um sistema de irrigação poderia se utilizar o registro de esfera e o de gaveta Explique 6 EXERCÍCIOS I Por um tubo gotejador de diâmetro 08 mm passa uma vazão de 1 Lh água a 20C com perda de carga de 15 mca Pedese a a velocidade de escoamento b o número de Reynolds c verificar o regime de escoamento d o comprimento do tubo II A água escoa num tubo com número de Reynolds igual a 25000 Determine o fator de atrito pela equação de Blasius IIICom as informações da figura abaixo Pedese a Determine o diâmetro de um tubo de PVC para as condições do esquema acima utilizando a equação de HazenWilliams b Qual seria a perda de carga se fossem utilizados tubos com diâmetros de 50 ou 75 mm c Quais serão as vazões se forem utilizados tubos com diâmetro de 50 mm e 75 mm IV Com os dados da figura abaixo determine o diâmetro de um tubo de polietileno PE para as condições do esquema abaixo utilizando a equação de Darcy combinada com Blasius V Calcular a perda de carga total em um trecho de uma canalização de ferro fundido usado que conduz 30 Ls1 numa extensão de 2 km O diâmetro da canalização é de 5 e ao longo do trecho temse as seguintes peças especiais com seus respectivos números Calcular também pelo método de Borda Belanger