relatório fenômenos do transporte laboratório virtual

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Prática Algetec Perda de Carga Distribuída 
No experimento de perda de carga localizada o primeiro passo é fechar a válvula da bomba B1, fechar as válvulas dos outros tubos e deixar aberto somente a do tubo que será realizado a análise, é necessário habilitar a janela de popup do manômetro em “U”, depois conectar as mangueiras no tubo, partir para o quadro de comandos, ajustar a vazão, habilitar a bomba, ligar e voltar para analisar o resultado no monômetro. Em seguida voltar ao quadro, desligar e desabilitar a bomba, desconectar as mangueiras do tubo e repetir o experimento no próximo tubo.
1: Quais são as principais fontes de erros para este experimento? A discrepância foi grande entre os valores teóricos e experimentais? Para os cálculos, considere que a distância entre os pontos de tomada de pressão é de um metro em qualquer uma das linhas.
Principais Fontes de Erros:
Erros de Medição: Precisão dos Instrumentos: Manômetros e medidores de vazão podem ter erros de calibração que afetam as leituras.
Parâmetros Ambientais: Alterações na temperatura e pressão do ambiente podem influenciar as propriedades do fluido e, consequentemente, as medições.
Instalação do Equipamento: Alinhamento das Tubulações: Desvios ou obstruções nas tubulações podem causar turbulências, alterando a perda de carga.
Vazamentos: Qualquer vazamento nas conexões ou nas tubulações pode levar a leituras de pressão incorretas.
Variabilidade do Fluido: Viscosidade: Mudanças na temperatura da água podem alterar a viscosidade, impactando a perda de carga calculada.
Contaminação: A presença de impurezas no fluido pode afetar seu comportamento e a leitura dos instrumentos.
Calibração e Configuração do Sistema: Configuração das Bombas: Se as bombas não estiverem operando em suas condições ideais, a vazão pode não corresponder ao esperado.
Acessórios e Componentes: O uso de válvulas e outros componentes pode introduzir perdas adicionais não consideradas nos cálculos teóricos.
A discrepância entre o valor o valor teórico e o experimental por exemplo do cano PVC de 32 mm com uma vazão de 4500LPH não teve grande diferença.
ex: a perda de carga em um cano de PVC de 32 mm em 1 metro de comprimento, com uma vazão de 4500 LPH é necessário converter para metros cúbicos por segundo (m³/s):
4500LPH= 4500÷1000 m³/h=4,5m3/h
4,5 m³/h= 4,5÷3600 m3/s ≈ 0,00125m³/s
para calcular a velocidade do fluído:
a área da seção transversal do cano de 32mm (0,032m) de diâmetro é:
A =π (D÷2)² = π ( 0,032÷2)²≈ 0,000804m²
a velocidade do fluído é: 
v= Q÷A= 0,0125÷0,000804≈1,555m/s
para calcular a perda de carga usando a equação de Darcy- Weisbach;
hf= 0,02× 1÷0,032× (1,555)²÷2×9,81≈0,02×31,25× 2,418÷19,62≈0,02×31,25×0,123≈0,077m
0,077metros×1000= 77mm
Portanto a perda de carga em um cano de PVC de 32 mm de diâmetro e 1 metro de comprimento, com uma vazão de 4500LPH é aproximadamente 0,077 metros de coluna de água.
2. Analise os dados para cada tubulação e responda. Qual a influência do diâmetro da tubulação, do material e da vazão na perda de carga distribuída? Se necessário plote os valores de Vazão x Perda de Carga num papel milimetrado ou software gráfico para uma análise mais completa.
A perda de carga distribuída em tubulações é influenciada principalmente por três fatores: diâmetro da tubulação, material da tubulação e vazão do fluido.
· Diâmetro da Tubulação: Quanto maior o diâmetro, menor a perda de carga, pois tubulações maiores oferecem menos resistência ao fluxo do fluido. A perda de carga é inversamente proporcional ao diâmetro, conforme a equação de Darcy-Weisbach.
· Material da Tubulação: Materiais com superfícies mais lisas, como PVC ou cobre, reduzem a perda de carga, enquanto materiais rugosos, como ferro fundido ou aço galvanizado, aumentam a resistência ao fluxo, elevando a perda de carga.
· Vazão do Fluido: A perda de carga é diretamente proporcional à vazão. Vazões maiores aumentam a velocidade do fluido, resultando em maior atrito com as paredes da tubulação e, consequentemente, maior perda de carga.
Em resumo, para minimizar a perda de carga, é recomendável utilizar tubulações de maior diâmetro, materiais com superfícies lisas e controlar a vazão do fluido.
Vazão Total= 500 + 736= 1236 LPH
A vazão está em litros por hora (LPH), mas para cálculos de engenharia, é comum usar metros cúbicos por segundo (m³/s).
Q=1236LPH= 1236 x 0.001 ÷3600= 0,000343
Determinar a velocidade do fluido:
A velocidade do fluido, pode ser calculada usando a equação da continuidade:
Diâmetro=32mm = 0,032m
A= πd²÷4 = π(0.032)²÷4=0.000804m²
Agora calculamos a velocidade:
V= 0,0003433÷0,000804= 0.427m/s
A diferença da pressão medida no manômetro é de aproximadamente 82,5 Pa
∆P= 0.029×1×1000×(0,427)² ÷ 2 × 0,032 = 82,5pa
Prática Algetec Perda de Carga Localizada
O primeiro passo para o experimento no laboratório virtual de carga localizada é fechar as demais válvulas, deixando aberta somente a da tubulação em que será realizada o experimento. Segundo passo é acoplar o manômetro digital no tubo, partindo para o painel elétrico é necessário regular a intensidade da vazão do fluído, depois habilitar as bombas que serão utilizadas e ligar. Voltando para o quadro de experimento é possível analisar os resultados, utilizando o manômetro digital, manômetro de Bourdon e rotômetro. Para partir para o próximo experimento é necessário voltar ao quadro de energia, desligar e desabilitar as bombas, para fazer um próximo experimento em outros tubos com outros acessórios é só repetir o processo, respeitando as etapas.
1. Analise os dados para cada acessório e construa o gráfico Vazão x Perda de carga para cada um deles.
Neste primeiro gráfico, realizei o experimento comparando a válvula 7,8,9(45° e 90°) utilizando vazão máxima em ambas.
 
Construí um gráfico específico com as medições apenas da válvula 07 Venturi, realizei o experimento com uma vazão mínima, média e máxima.
 
2. Quais as principais fontes de erro para esse experimento? A discrepância foi grande entre os valores teóricos e experimentais?
As principais fontes de erros possíveis neste experimento sem dúvida é os acessórios acoplados a tubulação como válvulas, curvas, registros, derivações, conexões, bombas e turbinas. A presença destes acessórios altera a velocidade e a direção do fluxo do fluido, isso provoca turbulência no fluido gerando perda de energia. 
A vazão de 4736 L/H precisa ser convertida para metros cúbicos por segundo (m³/s):
4736 L/H = 4736÷1000 m³/h= 4,736 m³/h
4,736m³/h=4,736÷3600 m³/s≈0,0013156m³/s
A pressão de 4psi precisa ser convertida para Pascals (pa):
1 psi ≈ 6894,76 Pa
4psi= 4× 6894,76 Pa≈ 27579,04Pa
Hf=27579,04÷1000x9,81≈ 27579,04÷9810≈2,81m
Portanto, a perda de carga na linha medida é de aproximadamente 2,81 metros de coluna de água.
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