Exp Perda Carga Distribuida Lab Mec Flu 1

Universidade Paulista - UNIP
Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas

Laboratório de Mecânica dos Fluidos

EXPERIMENTO 3
Perda de Carga Distribuída

Objetivo
O objetivo desse experimento é verificar a queda de pressão que ocorre em trecho de tubulação da bancada didática do laboratório de hidráulica, bem como levantar informações importantes como a rugosidade do tubo (e) e o fator de atrito (f).
Ao final, deve-se traçar curvas, tais como hf = f(Q) e f = f(Re), para se analisar o escoamento e as respectivas perdas.
Breve introdução teórica
Quando um fluido escoa ao longo de condutos, o Principio da Aderência provoca a formação de diagramas de velocidades nas seções do escoamento. Isto significa que as partículas do fluido deslizam umas sobre as outras provocando um atrito interno (tensões de cisalhamento). A energia mecânica é então convertida em energia térmica na forma de variação de energia interna e calor em um processo irreversível, ou seja, essa energia é perdida, resultando em uma queda de pressão do escoamento. Conhecer essa queda de pressão do escoamento em uma tubulação é de grande importância para os projetos hidráulicos.
Durante o escoamento, o atrito provoca uma perda de energia no fluido que pode ser detectada pela queda irreversível da pressão. Considerando o tubo da figura abaixo e aplicando a equação da energia entre as seções 1 e 2, essa queda de pressão pode ser mensurada, Aplicando a equação da Energia em (1) e (2) temos:
ࡼ ૚ − ࡼ ૛ ࢂ૛ ૛ ࢂ૚ ૛
=
−
+ ሺࢠ૚ − ࢠ૛ ሻ + ࢎ࢖ࢋ࢘ࢊࢇ࢙
࣋ࢍ
૛ࢍ ૛ࢍ
As perdas de energia (também chamada de perdas de carga) durante um escoamento podem ser divididas em dois tipos:
1. As perdas devido ao atrito (hf) ;
2. As perdas devido às singularidades (hs) ;
Assim, a perda de carga total para um escoamento será:
ࢎ࢖ࢋ࢘ࢊࢇ࢙ = ࢎࢌ +ࢎ࢙

Considerações:
D1=D2 → o que implica que as velocidades nos pontos amostrados serão iguais
(ܸଵ = ܸଶ); z1 = z2 → pois o conduto e horizontal e os pontos amostrados estão dispostos a uma mesma altura.
não