Tarefa Hidráulica

4.6 TAREFAS\n\nEXPERIMENTO – PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA\n\nNome: Gabriela Alencar Mendes\nRA: h674526.6\nProfessor: Aluá\nData:\nCampus: Tanjape\nTurma: ECS023\n\n4.6.1 Quais são os objetivos deste experimento? \n- b) Verificar a dependência da perda de carga distribuída com a vazão (Q); \n- d) Estudar o comportamento do fator de atrito (f) em função do número de Reynolds (Re).\n\n4.6.2 Indicar os instrumentos de medição utilizados com suas respectivas precisões.\n- Bomba hidráulica conectada ao conjunto de tubulações; \n- Registro regulador de vazão e válvula de instalação; \n- Recipiente graduado para medição de volume utilizado para a determinação da vazão; caso seja possível, utilizar um medidor; \n- Cronômetro; \n- Tubo para medição; \n- Manômetro digital ou manômetro de tubo em U; \n- Bancada de fluidos. 4.6.3 Apresentar os dados e resultados obtidos, preenchendo as tabelas a seguir.\n\nPerda de Carga Distribuída \n\nTubulação 1: \nMaterial: Pvc \nD tubo (m) 13mm -> 0,013 m \nL 1,2 (m) 85,60 cm -> 0,856 m \n\nVolume (m³) \nTempo (s) Q (m³/s) v (m/s) h (mm) ΔP (Pa) hf (m) f Re\n0,0018 1,2560 0,4680 63,000 6,000 0,006 1,697,600\n0,0016 1,4205 0,6600 58,000 2,800 0,028 1,353,800\n0,0013 0,9900 0,3890 105,000 10,000 0,013 2,242,700\n0,0010 0,758 0,3360 93,000 9,500 0,006 1,497,800\n\nTubulação 2: \nMaterial: Pvc \nD tubo (m) 25,14 mm -> 0,025 m \nL 1,2 (m) 66 cm -> 0,66 m \n\nVolume (m³) \nTempo (s) Q (m³/s) v (m/s) h (mm) ΔP (Pa) hf (m) f Re\n0,0018 3,55 - - 127,00 7,2 0,243 600,498\n0,0016 3,17 - - 23,000 3,6 0,272 788,198\n0,0012 2,57 - - 94,000 0,85 0,097 509,778\n0,0010 1,97 - - 500 0,05 0,98 403,100 Tubulação 3: \nMaterial: PVC \nD tubo (m) 12mm -> 0,012m \nL 1,2 (m) 32cm -> 0,322m \nVolume (m³) \nTempo (s) Q (m³/s) v (m/s) h (mm) ΔP (Pa) hf (m) f Re\n0,0018 15,62 - - 91,100 9,2 0,026 101,000\n0,0016 13,26 - - 53,700 5,4 0,018 181,181\n0,0012 10,61 - - 27,400 2,5 0,006 134,126\n0,0010 9,74 - - 500 0,20 0,012 95,580\n\nTubulação 4: \nMaterial: PVC \nD tubo (m) 19mm -> 0,019m \nL 1,2(m) 85,5cm -> 0,085m \nVolume (m³) \nTempo (s) Q (m³/s) v (m/s) h (mm) ΔP (Pa) hf (m) f Re\n0,0018 - - - 25,100 9,1 0,036 120,650\n0,0016 - - - 20,100 4,1 0,056 103,100\n0,0013 - - - 6,500 1,6 0,281 63,080\n0,0010 - - - 1,800 0,4 0,041 68,080 4.6.4 Utilizando o diagrama de Moody determinar a rugosidade de cada tubulação analisado.\n\nTabela\n\nTubos\nRugosidade relativa (diagrama)\nD tubulação (m)\nRugosidade (mm)\n1\n0,0001\n0,0127\n0,00012\n2\n0,02\n0,0264\n0,60\n3\n0,0004\n0,012\n0,0004\n4\n0,001\n0,014\n0,01905\n\n4.6.5 Comparar a rugosidade obtida para cada tubulação (tabela anterior) com valores de rugosidade para tubos comerciais novos (consultar esses valores no Anexo II).\n\nTubos de PVC novos é de:\n- 1.0,013 - 0,00012 = 0,01463\n- 2.0,015 - 0,508 = 0,493\n- 3.0,015 - 0,00008 = 0,01467\n- 4.0,015 - 0,0196 = 0,00405\n\n4.6.6 Analisar qual configuração apresenta maior perda de carga distribuída e justificar.\n\nTubulação 3 apresenta maior Δp. 4.6.7 Colar a curva de perda de carga distribuída (h) em função da vazão (Q) – construída com algum software de análise de dados – para as tubulações estudadas.\n\nTítulo do Gráfico\nPerda de Carga Distribuída (h)\n0,002\n0,0015\n0,001\n0,0005\n0\n0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10\nVazão (Q)\n\nTubulação 1\nTubulação 2\nTubulação 3\nTubulação 4\n\n4.6.8 Colar a curva do fator de atrito (f) em função do número de Reynolds (Re) – construída com algum software de análise de dados – para as tubulações estudadas.\n\nTítulo do Gráfico\nReynolds (Re)\n50000\n100000\n150000\n200000\n250000\n0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5\nFator de Atrito (f)\n\nTubulação 1\nTubulação 2\nTubulação 3\nTubulação 4 4.6.9 EXERCÍCIO\n\nO fator de atrito reflete as perdas causadas pelo movimento fluido em relação à parede de uma tubulação, dessa forma, relaciona-se com a rugosidade da superfície de contato. Em uma tubulação de 1,92 cm de diâmetro e 2,3 m de comprimento escoa água com vazão de 1,5 Vs. Sabendo que a diferença de pressão nas extremidades dessa tubulação é de 30 kPa, determine o fator de atrito (f) e a rugosidade da tubulação (ε) a partir do Diagrama de Moody (Anexo I).\n\nDados:\nγ água (peso específico da água) = 10000 N/m³\nν água (viscosidade cinemática da água) = 10⁻⁶ m²/s\ng = 10 m/s²\n\nResposta: f = 0,02; ε = 0,008 mm\n\nDados: γ = 1,0,012 m, Q = 0,015 m³/s\nΔp = 30000 Pa.\nv = Q/A\n\nh_f = Δp\n\nRe = v.D\n\nε = 0,008 mm