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CENTRO UNIVERSITÁRIO SETE DE SETEMBRO Máquinas de fluxo Perda de carga EQUIPE: Jayane dos Santos Pinheiro Ramon Herbert Lopes de Oliveira Renan Siqueira Silva Professor: Kaio Dutra FORTALEZA 2019 Componentes: Jayane dos Santos Pinheiro Ramon Herbert Lopes de Oliveira Renan Siqueira Silva RELATÓRIO DE AULA PRATICA PERDA DE CARGA Relatório apresentado à disciplina de máquinas de fluxo, como requisito para obtenção de nota para 2° avaliação parcial. Professor: Kaio Dutra FORTALEZA 2019.2 Resumo Neste relatório iremos descrever experimentos realizados com água percorrendo um sistema de tubos de PVC. Com medições de pressão, objetiva-se: verificar a influência do diâmetro do tubo sobre a perda de carga, verificar a influência da vazão sobre a perda de carga, calcular a rugosidade do PVC e discutir os resultados obtidos de acordo com os conceitos teóricos de escoamento dos fluidos. Introdução O sistema utilizado para o experimento de perda de carga em escoamento de fluidos incompressíveis consistiu circulação de água dado através da moto bomba de modelo ME HI 5210 1 T 60 2/3 Fabricante Schneider e três opções de tubulações, com diâmetros nominais 15 mm, ¾”, 1" A vazão é medida através de um rotâmetro em LPM (litros por minuto). A medição da perda de carga nos trechos de tubulação é feita através de um manômetro digital em formato "U", para coleta das diferenças de pressão. A perda de carga, basicamente, consiste em uma perda energética no escoamento, que aparece como uma diminuição da pressão no escoamento a jusante. A energia dissipada pode converter-se em calor para o próprio fluido. Metodologia Cálculo da Rugosidade (ε) A rugosidade de cada tubo de PVC pode ser calculada tomando-se a perda de carga com a máxima vazão e o número de Reynolds. Aplicando-se a perda de carga na Equação de Moody, sabendo-se V, D e L, obtém-se o fator f. No Diagrama de Moody, com o número de Reynolds, encontra-se a curva ε/D apropriada. Obtém-se assim a rugosidade. F= J.D.2g/L.V² Re = V.D/V Dados Tubo PVC ¾ L = 1,02 m Q1 = 7200 l/h > 2x10-³m³/s Q2 = 4000 l/h > 1,11x10-³m³/s J1 = 550 cm/mca > 5,5 mca J2 = 260 cm/mca > 2,6 mca V1 = 7,04 m/s V2 = 3,87 m/s F1 = 0,041 F2 = 0,065 Re1 = 166.574,34 Re2 = 91.569,12 ε1 (Moody) = 0,01 ε2 (Moody) = 0,04 Dados Tubo de cobre 15mm L = 0,815 m Q1 = 4600 l/h > 1,28x10-³m³/s Q2 = 3000 l/h > 8,33X10-³m³/s J1 = 890 cm/mca > 8,9 mca J2 = 380 cm/mca > 3,8 mca V1 = 7,23 m/s V2 = 4,70 m/s F1 = 0,063 F2 = 0,0633 Re1 = 135.056,04 Re2 = 87.795,77 ε1 (Moody) = 0,035 ε2 (Moody) = 0,032 Cálculo de L nos acessórios L = J.D.2g/ f.v² Curvas Raio Curto (45º) Q1 = 6000 l/h > 1,67x10-³ m³/s Q2 = 4400l/h > 1,22x10-³ m³/s J1 = 200 cm/mca > 2,0 mca J2 = 80 cm/mca > 0,8 mca D = 2,54 cm > 0,0254 m D = 2,54 cm > 0,0254 m V1= 3,29 m/s V2 = 2,41 m/s F = 0,053 F = 0,053 L1 = 1,77 m L2 = 1,32 m Raio Longo (90º) Q1 = 6500 l/h > 1,81x10-³m³/s Q2 = 4000l/h > 1,11x10-³m³/s J1 = 50 cm/mca > 0,5 mca J2 = 30 cm/mca > 0,3 mca D = 2,54 cm > 0,0254 m D = 2,54 cm > 0,0254 m V1= 3,57 m/s V2 = 2,19 m/s F = 0,053 F = 0,053 L1 = 0,376 m L2 = 0,599 m Gráfico de variação de Pressão x Vazão medido VASÃO Pressão (P) em MCA 0 32,36 3000 28,14 3200 26,73 4200 24,62 5500 23,22 5800 21,11 6200 18,29 Gráfico de variação de Pressão x Vazão do fabricante Fonte de tensão; ( Circuito divisor de tensão; ( Resistores (Rx e tábua com 5 resistores iguais em série); ( Potenciômetro (10kΩ); ( Multímetro digital (duas); ( Garras jacaré; ( Cabos (c Gráfico de vazão Registro de Gaveta em relação a Abertura Vazão Pressão de entrada Pressão de saída ΔP Abertura Nº voltas 6000 28 6 22 100% 0 voltas 5700 30 5 25 80% 1/2 volta 4800 34 6 28 60% 1 volta 3500 38 5 33 40% 1 1/2 volta 1800 44 4 40 20% 1 1/4 volta Gráfico da Vazão Registro de Globo em relação a Abertura Vazão Pressão de entrada Pressão de saída ΔP Abertura nº voltas 2100 40 2,5 37,5 100% 0 voltas 1600 42 2 40 75% 1/2 volta 1100 44 2 42 50% 1 volta 900 45 2 43 25% 1 1/4 volta