Roteiro de Aula Prática

Prévia do material em texto

<p>Portfólio FT=V00</p><p>Fenômenos de Transporte (Universidade Norte do Paraná)</p><p>Digitalizar para abrir em Studocu</p><p>A Studocu não é patrocinada ou endossada por nenhuma faculdade ou universidade</p><p>Portfólio FT=V00</p><p>Fenômenos de Transporte (Universidade Norte do Paraná)</p><p>Digitalizar para abrir em Studocu</p><p>A Studocu não é patrocinada ou endossada por nenhuma faculdade ou universidade</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-norte-do-parana/fenomenos-de-transporte/portfolio-ftv00/91065054?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>https://www.studocu.com/pt-br/course/universidade-norte-do-parana/fenomenos-de-transporte/6174562?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-norte-do-parana/fenomenos-de-transporte/portfolio-ftv00/91065054?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>https://www.studocu.com/pt-br/course/universidade-norte-do-parana/fenomenos-de-transporte/6174562?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>Roteiro de Aula Prática</p><p>Fenômenos de Transporte</p><p>JOSÉ RONALDO MILANI</p><p>JÚNIOR</p><p>R.A.: 3400235002</p><p>Cód. Atividade: 3662562</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>Disciplina: Fenômenos de Transporte</p><p>Clique aqui e veja orientações e exemplos de roteiro de aula prática.</p><p>ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1</p><p>Unidade: 1</p><p>Aula (White Label)/Seção (KLS): Estática dos fluidos/ Seção 2</p><p>SOFTWARE</p><p>☐ Software / ☒ Acesso on-line</p><p>☒Pago / ☐ Não Pago</p><p>Infraestrutura:</p><p>Computador Desktop ou laptop apresentando o mínimo de 4MB de memória RAM e</p><p>deve ter</p><p>acesso a internet</p><p>Descrição do software:</p><p>O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais</p><p>de laboratórios nas áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de</p><p>昀椀delização os</p><p>experimentos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC.</p><p>ATIVIDADE PRÁTICA 1</p><p>Atividade proposta:</p><p>Nesta prática você irá determinar a velocidade de escoamento e a viscosidade de</p><p>昀氀uidos através da análise do deslocamento de esferas metálicas com diferentes</p><p>diâmetros, quando imersas em 昀氀uidos com viscosidades distintas. Com o auxílio do</p><p>viscosímetro de Stokes irá obter os tempos de queda livre das esferas nos 昀氀uidos e,</p><p>com isso, encontrar a viscosidade dinâmica dos 昀氀uidos de forma experimental,</p><p>podendo realizar uma comparação com os valores</p><p>teóricos.</p><p>Objetivos:</p><p>Determinar a viscosidade de diferentes 昀氀uidos</p><p>Diferenciar a viscosidade dinâmica e a viscosidade cinemática</p><p>Compreender a relação entre a velocidade de escoamento e as propriedades dos</p><p>昀氀uidos Compreender a lei de Stokes através da aplicação do viscosímetro na</p><p>determinação da</p><p>viscosidade do 昀氀uido</p><p>Procedimentos para a realização da atividade:</p><p>Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:</p><p>1) Acessar o laboratorio virtual do site da ALGETEC. Em seguida clicar em cursos,</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>buscar a aba Labs Especí昀椀cos de Engenharia. Após, selecionar o Laboratório</p><p>de Mecânica</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>dos Fluidos e por 昀椀m acessar a prática Ensaio de viscosidade_viscosímetro</p><p>de Stokes.</p><p>2) Esta prática não necessita da utilização de EPI. Entretanto, para que não haja</p><p>contaminação dos 昀氀uidos utilizados, os tubos com 昀氀uidos que não estiverem</p><p>em utilização devem permanecer fechados, evitando que as amostras dos</p><p>昀氀uidos possam ser contaminadas. Além disso, as esferas devem ser</p><p>higienizadas antes de cada utilização.</p><p>3) ENCONTRANDO A VELOCIDADE DE ESCOAMENTO - a determinação da</p><p>velocidade de escoamento das esferas metálicas requer diversas medidas de</p><p>tempo de queda entre dois pontos conhecidos. Acione o cronômetro. Em</p><p>seguida, mova uma das esferas para o tubo que contém água. Cronometre o</p><p>tempo de queda e repita esse procedimento mais três vezes. Em seguida,</p><p>troque a esfera e repita o mesmo procedimento. Preencha a tabela abaixo:</p><p>Repita o mesmo procedimento nas tubulações contendo óleo e glicerina. Preencha</p><p>outras duas tabelas iguais a Tabela 1, apenas trocando no cabeçalho da tabela</p><p>para: Tubo com óleo 5W20 e Tubo com glicerina, respectivamente.</p><p>4) DETERMINANDO A VISCOSIDADE –</p><p>Para o cálculo da viscosidade dinâmica neste experimento, deve ser utilizada</p><p>a seguinte equação:</p><p>Os dados necessários para aplicar esta equação são apresentados abaixo:</p><p>•𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (água) é de 1000 kg/m³;</p><p>•𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (5w20) é de 852 kg/m³ ;</p><p>•𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (glicerina) é de 1250 kg/m³;</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>•𝜌𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 é de 7850 kg/m³;</p><p>•𝑔 é de 9,81 m/s².</p><p>Utilize também as velocidades de escoamento calculadas anteriormente.</p><p>Os valores reais da viscosidade cinemática dos 昀氀uidos utilizados neste</p><p>experimento são:</p><p>•A viscosidade cinemática da água é de 9,86 × 10−7 m²/s.</p><p>•A viscosidade cinemática do óleo 5W20 é de 5,05 × 10−5 m²/s.</p><p>•A viscosidade cinemática da glicerina é de 6,61 × 10−4 m²/s.</p><p>Sabendo que o erro relativo percentual pode ser encontrado utilizando</p><p>a seguinte formula:</p><p>Realize o cálculo da viscosidade cinemática e do erro relativo</p><p>percentual para cada viscosidade cinemática encontrada.</p><p>OBS: Para realizar o cálculo da velocidade corrigida, apresentada na equação</p><p>, é necessário saber o valor de R (raio interno do</p><p>tubo), que no caso deste laboratório virtual é de 22 milímetros.</p><p>Por 昀椀m, preencha os dados calculados na Tabela 2:</p><p>Tabela 2: Dados para Análise da água</p><p>Repita o procedimento de Determinação da Viscosidade para os Fluidos óleo</p><p>e glicerina.</p><p>Ao 昀椀nal do experimento desabilite o cronômetro e assegure que todas as</p><p>esferas estão na mesa.Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>Checklist:</p><p>- Acessar o Algetec</p><p>- Acessar o experimento da aula prática</p><p>- Ler o Sumário Teórico_Determinação da Viscosidade de Fluidos</p><p>- Fazer os experimentos de deslocamento com as esferas metálicas nos três 昀氀uidos</p><p>- Anotar todos os dados e tirar prints das telas dos resultados..</p><p>Resultado: Aluno, você deverá entregar:</p><p>Você deverá entregar um documento (formato docx) contendo as tabelas com os</p><p>resultados</p><p>obtidos no experimento, os prints de tela com a sequência do experimento e as</p><p>respostas as seguintes perguntas:</p><p>1)</p><p>Compare os valores encontrados para a viscosidade cinemática de forma</p><p>experimental com o valor da viscosidade cinemática real. Os valores</p><p>encontrados podem ser</p><p>utilizados para representar a viscosidade cinemática da água? Justi昀椀que.</p><p>2) Quais são as principais fontes de erros para este experimento?</p><p>Referências:</p><p>ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Determinação da Viscosidade de Fluidos.</p><p>ALGETEC. Sumário Teórico: Determinação da Viscosidade de Fluidos.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2</p><p>Unidade: 1</p><p>Aula (White Label)/Seção (KLS): Cinemática dos Fluidos/Seção 3</p><p>SOFTWARE</p><p>☐ Software / ☒ Acesso on-line</p><p>☒Pago / ☐ Não Pago</p><p>Infraestrutura:</p><p>Computador Desktop ou laptop apresentando o mínimo de 4MB de memória RAM e</p><p>deve ter</p><p>acesso a internet</p><p>Descrição do software:</p><p>O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações</p><p>reais de</p><p>laboratórios nas áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de 昀椀delização</p><p>os experimentos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC.</p><p>ATIVIDADE PRÁTICA 2</p><p>Atividade proposta:</p><p>Através do Experimento de Reynolds você irá veri昀椀car o comportamento de um</p><p>昀氀uido (água) em uma tubulação. Deverá identi昀椀car os três tipos de escoamentos:</p><p>laminar, transição e turbulento</p><p>e a sua relação com o número adimensional de Reynolds.</p><p>Objetivos:</p><p>- Determinar a vazão em uma tubulação.</p><p>- Identi昀椀car as características dos tipos de escoamento: laminar, transição e</p><p>turbulento.</p><p>-Relacionar o comportamento do 昀氀uido com o número de Reynolds.</p><p>Procedimentos para a realização da atividade:</p><p>Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:</p><p>1) Acessar o laboratorio virtual do site da ALGETEC. Em seguida clicar em cursos,</p><p>buscar a aba Labs Específicos de Engenharia. Após, selecionar o Laboratório de</p><p>Mecânica dos Fluidos e por 昀椀m acessar a prática Experimento de Reynolds.</p><p>2) Quanto a segurança no laboratório de engenharia, esta prática requer o uso</p><p>de sapatos fechados e cabelos presos.</p><p>3) VERIFICANDO O POSICIONAMENTO DAS VÁLVULAS: você deverá veri昀椀car a</p><p>posição das válvulas de acordo com a tabela abaixo. As alterações</p><p>necessárias devem ser feitas com a bancada desligada. Mude o</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>posicionamento das válvulas se necessário clicando</p><p>com o botão esquerdo do mouse sobre elas.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>OBS: o diâmetro interno no tubo de Reynolds é D = 44 mm</p><p>4) HABILITANDO AS BOMBAS: Posicione a válvula 2c com 40% da sua</p><p>capacidade, habilite as bombas no painel elétrico e aperte o botão de ligar.</p><p>Após observar o 昀氀uxo de água no rotâmetro, abra a válvula 2c</p><p>completamente.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>5) ENCHENDO O RESERVATÓRIO DE ÁGUA: Ajuste o potenciômetro para o</p><p>controle de vazão para que a água entre no reservatório. Em seguida, feche a</p><p>válvula 13, assim que perceber que o nível de água no reservatório está</p><p>subindo, feche a válvula 12 após o reservatório encher completamente.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>6) MEDINDO A VAZÃO: Faça a medida do volume de água presente no</p><p>reservatório. Considere as seguintes dimensões: 400 mm de comprimento,</p><p>320 mm de largura e 474 mm de altura. Logo depois, abra a válvula 14 numa</p><p>porcentagem escolhida por você. Abra também o cronômetro e aperte o</p><p>start. Espere proximamente 1 minuto, feche a válvula 14 e meça novamente</p><p>o volume contido no reservatório.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>7) OBSERVANDO O REGIME DE ESCOAMENTO: Abra a válvula 15 para que o</p><p>昀氀uido com corante comece a escoar. Quando observar o 昀氀uxo através da</p><p>pipeta, abra a válvula 14, controlando a vazão com mesma porcentagem</p><p>escolhida no passo anterior. É necessário esperar o 昀氀uxo se estabilizar para</p><p>começar a medição.</p><p>Checklist:</p><p>- Acessar o Algetec</p><p>- Acessar o experimento da aula prática</p><p>- Ler o Sumário Teórico_Experimento de Reynolds</p><p>- Realizar o experimento na Bancada Didática de Mecânica dos Fluidos e Bombas.</p><p>- Anotar todos os dados e tirar prints das telas dos resultados</p><p>Resultados da aula prática: Aluno, você deverá entregar:</p><p>Você deverá entregar um documento (formato docx) com os prints de tela com a</p><p>sequência do experimento e as respostas as seguintes perguntas:</p><p>1) A partir dos dados obtidos no laboratório, determine a vazão do sistema.</p><p>2)Qual o regime de escoamento observado no experimento?</p><p>Referências:</p><p>ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Experimento de Reynolds.</p><p>ALGETEC. Sumário Teórico: Experimento de Reynolds.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3</p><p>Unidade: 2</p><p>Aula (White Label)/Seção (KLS): Perda de Carga em um Escoamento Interno/ Seção</p><p>3</p><p>SOFTWARE</p><p>☐ Software / ☒ Acesso on-line</p><p>☒Pago / ☐ Não Pago</p><p>Infraestrutura:</p><p>Computador Desktop ou laptop apresentando o mínimo de 4MB de memória RAM e</p><p>deve ter</p><p>acesso a internet</p><p>Descrição do software:</p><p>O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais</p><p>de laboratórios nas áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de</p><p>昀椀delização os</p><p>experimentos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC.</p><p>ATIVIDADE PRÁTICA 3</p><p>Atividade proposta:</p><p>Este experimento realizado na bancada didática de mecânica dos 昀氀uidos permite</p><p>veri昀椀car o comportamento do escoamento da água em tubulações de diferentes</p><p>diâmetros e materiais, medindo a perda de carga em cada caso. Você deverá variar</p><p>a vazão do escoamento e veri昀椀car sua in昀氀uência no sistema, realizando a leitura da</p><p>diferença de pressão entre os pontos de medição (perda de carga) utilizando o</p><p>manômetro em U. Os dados de perda de carga obtidos experimentalmente serão</p><p>comparados com os resultados teóricos calculados utilizando</p><p>diagrama de MOODY.</p><p>Objetivos:</p><p>- Identi昀椀car a relação de dependência entre a perda de carga e a vazão;</p><p>- Determinar o número de Reynolds para cada caso estudado;</p><p>- Compreender como o material utilizado na fabricação dos condutos in昀氀uencia</p><p>na queda de pressão de um 昀氀uido em movimento.</p><p>Procedimentos para a realização da atividade:</p><p>Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>1) Acessar o laboratorio virtual do site da ALGETEC. Em seguida clicar em cursos,</p><p>buscar a aba Labs Específicos de Engenharia. Após, selecionar o Laboratório de</p><p>Mecânica dos Fluidos e por 昀椀m acessar a prática Perda de Carga Distribuída.</p><p>2) POSICIONANDO AS VÁLVULAS DAS BOMBAS</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>Posicione as válvulas na seguinte posição: válvulas A1 e B2 abertas e válvulas</p><p>B1 e A2 fechadas. Mude a câmera para “Bombas”, “Alt+4”. Em seguida,</p><p>realize o posicionamento das válvulas clicando com o botão esquerdo do</p><p>mouse sobre a manopla (parte laranja).</p><p>3) POSICIONANDO AS VÁLVULAS DAS LINHAS</p><p>Con昀椀gure as válvulas correspondentes a linha para realizar cada experimento.</p><p>Comece a prática com a linha 1 (tubulação de PVC com 32 mm).</p><p>Posicione as válvulas de acordo com as con昀椀gurações de cada linha (Parte</p><p>Frontal da bancada):</p><p>Linha 1 - Tubo de PVC 32mm</p><p>•Válvulas abertas: C2, V03</p><p>•Válvulas fechadas: V04, V05, V06, V07, V08, V09,</p><p>V10, V11 Linha 2 - Tubo de PVC 25mm</p><p>•Válvulas abertas: C2, V04</p><p>•Válvulas fechadas: V03, V05, V06, V07, V08, V09,</p><p>V10, V11 Linha 3 - Tubo de Cobre 28mm</p><p>•Válvulas abertas: C2, V05</p><p>•Válvulas fechadas: V03, V04, V06, V07, V08, V09,</p><p>V10, V11 Linha 4 - Tubo de Acrílico 25mm</p><p>•Válvulas abertas: C2, V06</p><p>•Válvulas fechadas: V03, V04, V05, V07, V08, V09, V10, V11</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>4) CONECTAR AS MANGUEIRAS</p><p>Conecte as mangueiras de tomada de pressão na linha a qual o experimento</p><p>será realizado. A distância entre os pontos de tomada de pressão é de um</p><p>metro em qualquer uma das linhas.</p><p>5) LIGAR A BOMBA</p><p>Mantenha o botão de emergência desativado. Habilite a bomba 2.</p><p>Posicione o potenciômetro de vazão no centro da sua escala. Ligue</p><p>o sistema.</p><p>6) VARIANDO A VAZÃO</p><p>Varie a vazão utilizando o potenciômetro. Anote a vazão, bem como a perda</p><p>de carga correspondente. Você precisará determinar cinco pontos.</p><p>Para realizar a prática em outra linha você deverá desligar o painel elétrico,</p><p>desabilitar a bomba 2 e desconectar a mangueira. Em seguida, con昀椀gure a</p><p>bancada para realizar a prática com outra linha, de acordo com as</p><p>con昀椀gurações descritas no item 2 deste roteiro, e seguindo os demais itens.</p><p>Depois de determinar os cinco pontos para cada linha, ao 昀椀nal da prática,</p><p>desabilite a bomba 2, desligue o sistema, desconecte as mangueiras e retorne</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>as válvulas para a</p><p>sua posição inicial.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>Checklist:</p><p>- Acessar o Algetec</p><p>- Acessar a prática</p><p>- Ler o Sumário Teórico_Perda de Carga Distribuída</p><p>- Realizar o experimento na Bancada Didática de Mecânica dos Fluidos e Bombas</p><p>- Variar a vazão e ler o manômetro U</p><p>- Anotar todos os dados</p><p>Resultados da aula prática: Aluno, você deverá entregar:</p><p>Você deverá entregar um documento (formato docx) contendo:</p><p>1) O cálculo da perda de carga utilizando o DIAGRAMA DE MOODY (teórico)</p><p>2) O cálculo do desvio relativo em relação às perdas de carga obtidas</p><p>teoricamente e a lida no manômetro U no experimento.</p><p>3) Quais são as principais fontes de erros para este experimento? A</p><p>discrepância foi grande entre os valores teóricos e experimentais? Para os</p><p>cálculos, considere que a distância entre os pontos de tomada de pressão</p><p>é de um metro em qualquer uma das linhas.</p><p>4) Qual a in昀氀uência do diâmetro da tubulação, do material e da vazão na</p><p>perda de carga distribuída? plote os valores de Vazão x Perda de Carga</p><p>utilizando um software grá昀椀co</p><p>para realizar esta análise.</p><p>Referências:</p><p>ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Perda de Carga Distribuída.</p><p>ALGETEC. Sumário Teórico: Perda de Carga Distribuída</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4</p><p>Unidade: 3</p><p>Aula (White Label)/Seção (KLS): Introdução à Radiação e Trocadores de Calor/</p><p>Seção 3</p><p>SOFTWARE</p><p>☐ Software / ☒ Acesso on-line</p><p>☒Pago / ☐ Não Pago</p><p>Infraestrutura:</p><p>Computador Desktop ou laptop apresentando o mínimo de 4MB de memória RAM e</p><p>deve ter</p><p>acesso a internet</p><p>Descrição do software:</p><p>O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais</p><p>de laboratórios nas áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de</p><p>昀椀delização os</p><p>experimentos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC.</p><p>Procedimentos para a realização da atividade:</p><p>Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:</p><p>1) Acessar o laboratorio virtual do site da ALGETEC; Em seguida clicar em cursos, buscar a aba</p><p>Labs Específicos de Engenharia. Após, selecionar o Laboratório de Transferência de Calor e</p><p>por fim acessar a prática Experimentos em Trocadores de Calor.</p><p>Objetivos:</p><p>Atividade proposta:</p><p>ATIVIDADE PRÁTICA 4</p><p>iden琀椀昀椀car qual 琀椀po de trocador de calor possui melhor e昀椀ciência trifásica;</p><p>entender a in昀氀uência da vazão na transferência de calor..</p><p>- Compreender o funcionamento de um trocador de calor;</p><p>O experimento a ser realizado na bancada didá琀椀ca para estudos em trocadores de calor permite veri昀椀car</p><p>a in昀氀uência de parâmetros, como vazão e temperatura, na e昀椀ciência dos trocadores. Para isto são</p><p>realizados testes em três 琀椀pos de trocadores de calor: trocador de placas, trocador de tubos concêntricos</p><p>e o trocador de casco-tubos. Em cada trocador de calor o aluno irá realizar o experimento com os 昀氀uxos</p><p>de água em contracorrente e em correntes paralelas, medindo as temperaturas nos 昀氀uxos de água</p><p>quente e água fria, na entrada e saída</p><p>do trocador de calor, além de medir as vazões dos 昀氀uxos.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>2) Quanto a segurança no laboratório de engenharia, esta prática requer o uso</p><p>de sapatos fechados, cabelos presos e luvas de borracha nitrílica.</p><p>3) SELECIONANDO E ENCAIXANDO O TROCADOR DE CALOR:</p><p>Coloque um dos trocadores de calor sobre a bancada e o conecte aos canos.</p><p>Faça a prática preferencialmente nesta ordem: trocador de tubos</p><p>concêntricos, trocador de calor casco tubo e trocador de calor do tipo placas,</p><p>respectivamente. Visualize os trocadores de calor clicando com o botão</p><p>esquerdo do mouse na câmera com o nome “Trocadores” localizada dentro</p><p>do painel de visualização no canto superior esquerdo da tela. Se preferir,</p><p>também pode ser utilizado o atalho do teclado “Alt+2”. Leve o trocador de</p><p>calor do tipo tubos concêntricos para a bancada e o encaixe clicando com</p><p>botão direito do mouse sobre ele e selecionando a opção “Encaixar trocador”.</p><p>4) LIGANDO AS BOMBAS</p><p>Energize o painel, ligue o aquecedor e espere a temperatura chegar a 60⁰C.</p><p>Acompanhe a temperatura pelos indicadores, quando ela chegar a 60⁰C, o</p><p>aquecedor irá se desligar automaticamente, após isso, abra as válvulas e ligue</p><p>as bombas.</p><p>Com o botão esquerdo do mouse clique no painel e energize o painel clicando</p><p>no botão de emergência. Ligue o aquecedor clicando com botão esquerdo do</p><p>mouse na parte verde do botão “Habilitar Aquecedor”. E para visualizar os</p><p>indicadores clique com o botão esquerdo em “indicadores”. Para abrir as</p><p>vávulas clique sobre elas com o botão esquerdo do mouse e para ligar as</p><p>bombas retorne ao painel e clique com botão na</p><p>parte verde de seus respectivos botões.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>5) VARIANDO A VAZÃO</p><p>Aumente a vazão da bomba dois através do potenciômetro que se encontra no</p><p>painel e observe a variação de temperatura nos indicadores. Para uma melhor</p><p>compreensão, observe a variação de temperatura para diferentes vazões.</p><p>Checklist:</p><p>- Acessar o Algetec;</p><p>- Acessar a prática;</p><p>- Ler o Sumário Teórico_Trocador</p><p>de Calor;</p><p>- Realizar o experimento na Bancada Didática para Estudos em Trocadores de Calor;</p><p>- Anotar todos os dados e tirar prints das telas dos resultados.</p><p>Resultados da aula prática: Aluno, você deverá entregar:</p><p>Você deverá entregar um documento (formato docx) com os prints de tela com a</p><p>sequência do experimento e as respostas as seguintes perguntas:</p><p>1) Quais as principais vantagens da utilização de trocadores de calor?</p><p>2) Qual tipo de trocador é mais utilizado na indústria de alimentos? Justi昀椀que.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>3) Quais critérios devem ser levados em consideração ao escolher um tipo de</p><p>trocador de calor?</p><p>4) Qual a in昀氀uência da vazão na transferência de calor?</p><p>Referências:</p><p>ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Trocador de Calor.</p><p>ALGETEC. Sumário Teórico: Trocador de Calor.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>Roteiro Aula Prática – Experimento 1 - Determinação da Viscosidade de Fluidos</p><p>Item Descrição Foto</p><p>1</p><p>Inicialmente, são apresentados os</p><p>materiais e equipamentos que farão</p><p>parte do experimento prático.</p><p>São eles:</p><p>1. Esfera de 5 mm;</p><p>2. Esfera de 6 mm;</p><p>3. Esfera de 8 mm;</p><p>4. Esfera de 10 mm;</p><p>5. Cronômetro;</p><p>6. Tubo com água;</p><p>7. Tubo com óleo 5W20;</p><p>8. Tubo com glicerina;</p><p>2 Vista superior das esferas</p><p>3</p><p>Vista frontal do tobo dos tubos,</p><p>onde o experimento consistirá em</p><p>soltar as esferas de diferentes</p><p>diâmetros em cada um dos tubos,</p><p>afim de avaliar a viscosidade dos</p><p>materiais</p><p>4</p><p>O primeiro teste consistiu em</p><p>realizar por três vezes, para cada</p><p>tamanho de esfera a soltura da</p><p>mesma no tubo de água, e</p><p>cronometrar o tempo de descida do</p><p>topo ao fundo. Depois, o mesmo</p><p>teste foi feito para o óleo e posterior</p><p>para a glicerina.</p><p>5</p><p>Cronômetro desligado e esferas na</p><p>bancada.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>Avaliando os resultados</p><p>1. Compare os valores encontrados para a viscosidade cinemática de forma experimental com o</p><p>valor da viscosidade cinemática real. Os valores encontrados da tabela 4, podem ser</p><p>utilizados para representar a viscosidade cinemática da água? Justifique.</p><p>R.: Não, pois ainda faltam parâmetros para determinação precisa.</p><p>2. Quais são as principais fontes de erros para este experimento?</p><p>R.: Precisão de cronometragem, falta de informações da massa da esfera,</p><p>temperatura ambiente, entre outros.</p><p>3. Compare os valores encontrados para a viscosidade cinemática de forma</p><p>experimental com o valor da viscosidade cinemática real. Os valores encontrados</p><p>da tabela 5, podem ser utilizados para representar a viscosidade cinemática da</p><p>água? Justi昀椀que.</p><p>R.: Pergunta redundante, uma vez que a tabela 5 trata de informações do óleo 5W20.</p><p>4. Quais são as principais fontes de erros para este experimento?</p><p>R.: Precisão de cronometragem, falta de informações da massa da esfera,</p><p>temperatura ambiente, entre outros.</p><p>Tabela de dados</p><p>Esfera Raio Raio ²</p><p>Aceleração</p><p>Gravidade</p><p>(m/s²)</p><p>Tempo 1 Tempo 2 Tempo 3 Tempo 4 Tempo médio (s)</p><p>Distância</p><p>percorrida (m)</p><p>Velocidade média</p><p>(m/s)</p><p>λ1</p><p>Velocidade</p><p>corrigida (m/s)</p><p>Densidade</p><p>(Kg/m³)</p><p>Viscosidade</p><p>dinâmica (Kg/m.s)</p><p>Viscosidade</p><p>cinemá琀椀ca</p><p>real (m²/s)</p><p>Viscosidade</p><p>cinemá琀椀ca</p><p>teórica(m²/s)</p><p>Erro</p><p>rela琀椀vo (%)</p><p>5 mm 0,0025 6,25E-06 9,81 0,930 0,910 0,910 0,920 0,918 0,9 0,981 1,273 1,248 1000 7,48E-02 7,48E-05 9,86E-07 98,68%</p><p>6 mm 0,003 9,00E-06 9,81 0,870 0,880 0,870 0,850 0,868 0,9 1,037 1,327 1,377 1000 9,76E-02 9,76E-05 9,86E-07 98,99%</p><p>8 mm 0,004 1,60E-05 9,81 0,770 0,790 0,790 0,810 0,790 0,9 1,139 1,436 1,636 1000 1,46E-01 1,46E-04 9,86E-07 99,32%</p><p>10 mm 0,005 2,50E-05 9,81 0,680 0,690 0,680 0,680 0,683 0,9 1,319 1,545 2,038 1000 1,83E-01 1,83E-04 9,86E-07 99,46%</p><p>Esfera Raio Raio ²</p><p>Aceleração</p><p>Gravidade</p><p>(m/s²)</p><p>Tempo 1 Tempo 2 Tempo 3 Tempo 4 Tempo médio (s)</p><p>Distância</p><p>percorrida (m)</p><p>Velocidade média</p><p>(m/s)</p><p>λ1</p><p>Velocidade</p><p>corrigida (ms)</p><p>Densidade</p><p>(Kg/m³)</p><p>Viscosidade</p><p>dinâmica (Kg/m.s)</p><p>Viscosidade</p><p>cinemá琀椀ca</p><p>real (m²/s)</p><p>Viscosidade</p><p>cinemá琀椀ca</p><p>teórica(m²/s)</p><p>Erro</p><p>rela琀椀vo (%)</p><p>5 mm 0,0025 6,25E-06 9,81 1,740 1,760 1,760 1,760 1,755 0,9 0,513 1,273 0,653 852 1,46E-01 1,71E-04 5,05E-05 99,97%</p><p>6 mm 0,003 9,00E-06 9,81 1,420 1,430 1,430 1,420 1,425 0,9 0,632 1,327 0,838 852 1,64E-01 1,92E-04 5,05E-05 99,97%</p><p>8 mm 0,004 1,60E-05 9,81 1,110 1,100 1,090 1,090 1,098 0,9 0,820 1,436 1,178 852 2,07E-01 2,43E-04 5,05E-05 99,98%</p><p>10 mm 0,005 2,50E-05 9,81 0,900 0,900 0,910 0,930 0,910 0,9 0,989 1,545 1,528 852 2,50E-01 2,93E-04 5,05E-05 99,98%</p><p>Esfera Raio Raio ²</p><p>Aceleração</p><p>Gravidade</p><p>(m/s²)</p><p>Tempo 1 Tempo 2 Tempo 3 Tempo 4 Tempo médio (s)</p><p>Distância</p><p>percorrida (m)</p><p>Velocidade média</p><p>(m/s)</p><p>λ1</p><p>Velocidade</p><p>corrigida (ms)</p><p>Densidade</p><p>(Kg/m³)</p><p>Viscosidade</p><p>dinâmica (Kg/m.s)</p><p>Viscosidade</p><p>cinemá琀椀ca</p><p>real (m²/s)</p><p>Viscosidade</p><p>cinemá琀椀ca</p><p>teórica(m²/s)</p><p>Erro</p><p>rela琀椀vo (%)</p><p>5 mm 0,0025 6,25E-06 9,81 11,280 11,140 11,190 11,130 11,185 0,9 0,080 1,273 0,102 1250 8,78E-01 7,02E-04 6,61E-04 99,92%</p><p>6 mm 0,003 9,00E-06 9,81 8,140 8,110 8,140 8,140 8,133 0,9 0,111 1,327 0,147 1250 8,82E-01 7,05E-04 6,61E-04 99,93%</p><p>8 mm 0,004 1,60E-05 9,81 4,960 4,920 4,960 4,920 4,940 0,9 0,182 1,436 0,262 1250 8,80E-01 7,04E-04 6,61E-04 99,92%</p><p>10 mm 0,005 2,50E-05 9,81 3,310 3,370 3,310 3,370 3,340 0,9 0,269 1,545 0,416 1250 8,64E-01 6,91E-04 6,61E-04 99,92%</p><p>Tubo com água</p><p>Tubo com óleo 5W20</p><p>Tubo com glicerina</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>Roteiro Aula Prática – Experimento 2 – Experimento de Reynolds</p><p>Ite</p><p>m</p><p>Descrição Foto</p><p>1</p><p>1. Inicialmente, a bancada</p><p>foi con昀椀gurada ajustada</p><p>de acordo com a tabela</p><p>“CONDIÇÕES DE</p><p>VÁLVULAS”</p><p>2</p><p>Depois, as bombas foram</p><p>habilitadas e o painel foi ligado.</p><p>Com isso, iniciou-se a avaliação</p><p>da passagem de água pelo</p><p>rotâmetro</p><p>3</p><p>Com 40% de abertura da</p><p>válvula 2C, temos 2900 LPH de</p><p>vazão.</p><p>4</p><p>Seguindo o experimento, abre-</p><p>se a válvula 2C completamente,</p><p>atingindo 5000 LPH de vazão.</p><p>Nessa análise, vemos a</p><p>capacidade de estragulamento</p><p>da vazão, causado pela válvula.</p><p>Ali temos a chamada perda de</p><p>carga.</p><p>5</p><p>Posterior, foi feita a manobra</p><p>para encher o volume do</p><p>tanque de água. Chegou-se ao</p><p>volume inicial de 0,056 m³, com</p><p>altura “h” igual à 443 mm</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>6</p><p>Com 4% de abertura, temos</p><p>regime laminar.</p><p>7</p><p>Com 8%, ainda temos regime</p><p>laminar.</p><p>8</p><p>Com 33%, temos um regime</p><p>turbulento, com 昀氀uxo</p><p>descontínuo.</p><p>Avaliando os resultados</p><p>1. A partir dos dados obtidos no laboratório, determine a vazão do sistema.</p><p>R.: ho = 443 mm</p><p>hf = 396 mm</p><p>Δh = 47 mm</p><p>t = 64 segundos</p><p>Volume = 6,02.10^-3 m³</p><p>Q = V/t</p><p>Q = 6,02.10^-3 m³ / 64 s</p><p>Q = 9,4.10^-05 m³/s</p><p>Ou</p><p>Q=0,09 Litros/segundo.</p><p>2. Qual o regime de escoamento observado no experimento?</p><p>R.: Até 8%, constatou-se regime laminar. Após isso, até 25% de Transição e após</p><p>25%, regime turbulento.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>Roteiro Aula Prática – Experimento 3 – Perda de Carga em um Escoamento Interno/ Seção</p><p>Ite</p><p>m</p><p>Descrição Foto</p><p>1</p><p>Inicialmente, a bancada foi</p><p>con昀椀gurada ajustando o teste</p><p>para o tubo de PVC de 32mm.</p><p>Na imagem, o manômetro está</p><p>em destaque, através do pop</p><p>up.</p><p>2</p><p>Com Q=1800 L/h, encontrou-se</p><p>uma perda de carga de H=100</p><p>mmCA.</p><p>Aumentando para 4600 L/h,</p><p>obtivemos 56 mmCA.</p><p>3</p><p>Repetiu-se os testes para as</p><p>tubulações de PVC de 25 mm,</p><p>de Cobre de 28 mm e de</p><p>Acrílico de 25mm.</p><p>Os resultados serão</p><p>disponibilizados na tabela 1</p><p>abaixo.</p><p>Avaliando os resultados</p><p>1) O cálculo da perda</p><p>de carga utilizando o DIAGRAMA DE MOODY (teórico)</p><p>R.: Vide tabela 1.</p><p>2) O cálculo do desvio relativo em relação às perdas de carga obtidas teoricamente</p><p>e a lida no manômetro U no experimento.</p><p>R.: Vide tabela 1.</p><p>3) Quais são as principais fontes de erros para este experimento? A discrepância</p><p>foi grande entre os valores teóricos e experimentais? Para os cálculos,</p><p>considere que a distância entre os pontos de tomada de pressão é de um</p><p>metro em qualquer uma das linhas.</p><p>R.: Podemos citar, o delay do potênciometro em aplicar a variação de vazão.</p><p>Temos um “gap” entre alguns pontos, o que in昀氀uencia nos valores; podemos</p><p>citar também o acabamento interno das tubulações (rugosidade) pois é</p><p>desconsiderada a rugosidade em tubulações plásticas, porém caso não haja</p><p>acabamento super昀椀cial correto, a rugosidade interfere na perda de carga.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>4) Qual a in昀氀uência do diâmetro da tubulação, do material e da vazão na perda</p><p>de carga distribuída? plote os valores de Vazão x Perda de Carga utilizando um</p><p>software grá昀椀co para realizar esta análise.</p><p>R.: De acordo com a Tabela 1, podemos avaliar a leitura da perda de carga</p><p>entre os tubos de PVC de 32 e 25 mm. Ao analisar a primeira leitura, ambas</p><p>estão com vazão ajustada em 1800 Litros/hora, porém a perda de carga no</p><p>conduto de 32 mm é de 10 mmca, enquanto no de 25 mm é de 42 mmca. Ou</p><p>seja, quanto maior o diâmetro, mais fácil é o escoamento de 昀氀uido, o que</p><p>reduz a perda de carga.</p><p>O grá昀椀co abaixo, apresenta essa análise.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>Roteiro Aula Prática – Experimento 4 – Introdução à Radiação e Trocadores de Calor</p><p>Ite</p><p>m</p><p>Descrição Foto</p><p>1</p><p>Inicialmente, apresentemos os</p><p>trocadores de calor que</p><p>usaremos nesse experimento.</p><p>Teremos:</p><p>1. Tubos concêntricos;</p><p>2. Casco-tubo;</p><p>3. A placas.</p><p>2</p><p>Encaixamos primeiro o trocador</p><p>tipo tubos concêntricos.</p><p>3</p><p>Depois liga-se as bombas até</p><p>que a temperatura T5 atinja 60</p><p>°C.</p><p>Depois, varia-se a vazão e faz-</p><p>se algumas análises referente a</p><p>variação de temperatura de</p><p>acordo com a vazão.</p><p>Avaliando os Resultados</p><p>1) Quais as principais vantagens da utilização de trocadores de calor?</p><p>R.: Podemos citar:</p><p> Alta e昀椀ciência térmica no processo de transferência de calor;</p><p> Baixo custo de instalação;</p><p> Alta performance, com baixo volume retido;</p><p> Fácil desmontagem para manutenção;</p><p> Por ser um equipamento desmontável, permite o ajuste da capacidade</p><p>do trocador adicionando ou removendo placas do equipamento.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p><p>https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=portfolio-ftv00</p><p>2) Qual tipo de trocador é mais utilizado na indústria de alimentos? Justi昀椀que.</p><p>R.: O modelo mais utilizado é o trocador de calor a placas, devido primeiro ao espaço</p><p>reduzido que pode ser utilizado e principalmente pela facilidade de higienização que é</p><p>fator crucial do processo produtivo em indústrias alimentícias.</p><p>3) Quais critérios devem ser levados em consideração ao escolher um tipo de</p><p>trocador de calor?</p><p>R.: O layout físico disponível para instalação do trocador, o tipo de 昀氀uido</p><p>que fará a troca térmica, a vazão do 昀氀uido, a temperatura de entrada e</p><p>saída do 昀氀uido a ser resfriado, o LMTD (diferença de temperatura média</p><p>logarítmica), número de passes, pressões de trabalho (entrada e saída).</p><p>4) Qual a in昀氀uência da vazão na transferência de calor?</p><p>R.: O aumento da vazão gera maior energia cinética entre as moléculas de</p><p>昀氀uido, consequentemente gerando atrito entre o 昀氀uido e as paredes do</p><p>conduto, auxiliando assim na troca térmica, incrementando a transferência</p><p>de calor.</p><p>Baixado por henrique jose (henriquemario12@gmail.com)</p><p>lOMoARcPSD|43112359</p>