Perda de carga e rugosidade de tubos

“Estudo do escoamento em dutos circulares”

Fenômeno de Transporte Experimental

1 - Objetivo:

Este experimento tem por objetivo principal a aplicação das equações de conservação de energia e de massa para o escoamento em recipiente cilíndrico utilizando-se dutos de saída de dimensões diferentes verificando a influência de variáveis como: número de Reynolds, fator de atrito, perdas de carga localizadas e distribuídas no tempo de escoamento.
2 - Introdução:
Para melhor compreensão do experimento deve-se conhecer a definição dos seguintes conceitos:
Fluido: é uma substancia que se deforma continuamente sob a aplicação de uma tensão de cisalhamento (tangencial), eles podem ser divididos em dois grupos, gases e líquidos. Os gases são compressíveis e sua massa específica varia com a temperatura e pressão. Os líquidos são difíceis de comprimir, podendo ser considerados incompressíveis. Todos os fluidos possuem viscosidade e conseqüentemente os escoamentos viscosos são de suma importância no estudo da mecânica dos fluidos.
Os escoamentos viscosos são classificados em regimes laminares e turbulentos com base na estrutura interna do escoamento.
Escoamento laminar: líquido escoa ordenadamente, como se laminas do líquido se deslizassem uma em relação às outras. Nesse escoamento o fluido se move em camadas com velocidade constante e as partículas movem-se de forma ordenada, mantendo sempre a mesma posição relativa.
Escoamento Turbulento: o líquido escoa de forma desordenada, com as trajetórias das partículas se cruzando, sem uma direção definida. A estrutura das linhas de fluxo desenvolve movimentos tridimensionais aleatórios, nas quais os vetores de velocidade das partículas têm componentes tridimensionais aleatórias, em adição à velocidade média.
Quando se tem um liquido escoando deve-se determinar o tipo de escoamento e o número de Reynolds é o parâmetro usado para esse fim.
O número de Reynolds (Re) é dado por:
Re=ρVdμ=Vdυ
Onde: ρ é a massa específica