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Engenharia de Controle e Automação ·
Ciência dos Materiais
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Relatório de Práticas Fenômenos de Transporte Aluno Nome do Aluno 1 Experimento de Reynolds Objetivo Identificar o regime de escoamento laminartransiçãoturbulento e calcular o número de Reynolds para diferentes aberturas de válvula Porcentagem válvula 14 Tempo s Volume m³ Vazão Q m³s Velocidade v msRe Regime 25 1200 2560000e03 2133333e05 00140 615 Laminar 50 400 2560000e03 6400000e05 00421 1845 Laminar 75 150 2560000e03 1706667e04 01122 4919 Turbulento As observações acima foram geradas com dados de exemplo O número de Reynolds foi calculado por Re ρ v D µ usando ρ998 kgm³ e µ1002e3 Pas A partir dos resultados concluise que Regime identificado Turbulento Regime identificado Laminar 2 Perda de Carga Distribuída Objetivo Analisar a dependência entre perda de carga vazão e diâmetro das tubulações Cálculos exemplificativos abaixo para Q 00007 m³s Material Diâmetro m Comprimento m Velocidade msRe f coef Perda de carga hf m Cobre 00210 100 20210 42272 00221 0218748 PVC 00217 150 18927 40908 00222 0280798 Acrílico 00265 200 12692 33498 00234 0144910 Para a vazão considerada a combinação com menor perda de carga calculada no trecho foi Acrílico D 00265 m L 200 m Observações em projeto real escolher tubulação de maior diâmetro e menor comprimento reduz perdas materiais com menor rugosidade também ajudam 3 Experimentos de Convecção Objetivo Estimar parâmetro convectivo coeficiente h e analisar efeitos da potência do aquecedor e do exaustor Heater Exhaust P W Tsurface C Tair C Área m² h Wm²K 50 50 500 650 250 0003142 3979 75 30 750 850 250 0003142 3979 Interpretação coeficientes de troca h calculados com a suposição P potência útil transferida dados de exemplo Valores de h na faixa de algumas centenas Wm²K são compatíveis com convecção forçada em pequenos corpos aquecidos 4 Experimentos em Trocadores de Calor Objetivo Comparar eficiência efetividade entre trocadores do tipo placas cascotubos e concêntricos Exemplo com Tinhot80C Tincold20C Ihot015 kgs Icold010 kgs Tipo UA WK NTU Efetividade ε Placas 3000 072 0448 CascoTubos 1200 029 0232 Tubos Concêntricos 800 019 0165 Conclusão o trocador de placas apresentou maior efetividade no exemplo seguido por cascotubos e por tubos concêntricos Em termos práticos o trocador de placas é mais compacto e eficiente para pequenas diferenças de temperatura e altas efetividades Referências exemplos em ABNT Çengel Y A Ghajar A J Transferência de Calor e Massa 5ª ed McGrawHill 2015 Munson B R Okiishi T H Huebsch W W Rothmayer A P Fundamentos de Mecânica dos Fluidos 7ª ed LTC 2013
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Relatório de Práticas Fenômenos de Transporte Aluno Nome do Aluno 1 Experimento de Reynolds Objetivo Identificar o regime de escoamento laminartransiçãoturbulento e calcular o número de Reynolds para diferentes aberturas de válvula Porcentagem válvula 14 Tempo s Volume m³ Vazão Q m³s Velocidade v msRe Regime 25 1200 2560000e03 2133333e05 00140 615 Laminar 50 400 2560000e03 6400000e05 00421 1845 Laminar 75 150 2560000e03 1706667e04 01122 4919 Turbulento As observações acima foram geradas com dados de exemplo O número de Reynolds foi calculado por Re ρ v D µ usando ρ998 kgm³ e µ1002e3 Pas A partir dos resultados concluise que Regime identificado Turbulento Regime identificado Laminar 2 Perda de Carga Distribuída Objetivo Analisar a dependência entre perda de carga vazão e diâmetro das tubulações Cálculos exemplificativos abaixo para Q 00007 m³s Material Diâmetro m Comprimento m Velocidade msRe f coef Perda de carga hf m Cobre 00210 100 20210 42272 00221 0218748 PVC 00217 150 18927 40908 00222 0280798 Acrílico 00265 200 12692 33498 00234 0144910 Para a vazão considerada a combinação com menor perda de carga calculada no trecho foi Acrílico D 00265 m L 200 m Observações em projeto real escolher tubulação de maior diâmetro e menor comprimento reduz perdas materiais com menor rugosidade também ajudam 3 Experimentos de Convecção Objetivo Estimar parâmetro convectivo coeficiente h e analisar efeitos da potência do aquecedor e do exaustor Heater Exhaust P W Tsurface C Tair C Área m² h Wm²K 50 50 500 650 250 0003142 3979 75 30 750 850 250 0003142 3979 Interpretação coeficientes de troca h calculados com a suposição P potência útil transferida dados de exemplo Valores de h na faixa de algumas centenas Wm²K são compatíveis com convecção forçada em pequenos corpos aquecidos 4 Experimentos em Trocadores de Calor Objetivo Comparar eficiência efetividade entre trocadores do tipo placas cascotubos e concêntricos Exemplo com Tinhot80C Tincold20C Ihot015 kgs Icold010 kgs Tipo UA WK NTU Efetividade ε Placas 3000 072 0448 CascoTubos 1200 029 0232 Tubos Concêntricos 800 019 0165 Conclusão o trocador de placas apresentou maior efetividade no exemplo seguido por cascotubos e por tubos concêntricos Em termos práticos o trocador de placas é mais compacto e eficiente para pequenas diferenças de temperatura e altas efetividades Referências exemplos em ABNT Çengel Y A Ghajar A J Transferência de Calor e Massa 5ª ed McGrawHill 2015 Munson B R Okiishi T H Huebsch W W Rothmayer A P Fundamentos de Mecânica dos Fluidos 7ª ed LTC 2013