Relatorio de hidraulica velocidade

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE HIDRÁULICA I

PRATICA Nº 2: MEDIDAS DE VELOCIDADES COM OS TUBOS DE PRANDTL, PITOT E FLUTUADORES

ALUNO: TIAGO JOÃO PIZOLI RA: 64107
TURMA:07

DATA PRÁTICA: 16/03/12
DATA ENTREGA: 30/03/12
PROFESSOR: OSWALDO TERUO KAMINATA
1. ASSUNTO

Medidas de velocidades com os tubos de Prandtl, Pitot e Flutuadores.

2. OBJETIVOS

Determinar a velocidade pontual e média em condutos e canais.

3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

4.1 VELOCIDADE DA ÁGUA EM CANAIS

A velocidade em um canal varia com a posição e com aprofundidade considerada. O atrito entre a superfície livre e o ar acentua as diferenças das velocidades nos diversos pontos da seção transversal.
A distribuição de velocidades no fluido em condutos livres é função, principalmente da resistência do fundo e das paredes, resistência superficial da atmosfera e ventos, resistência interna da viscosidade do fluido e da aceleração da gravidade.
A determinaçãodas velocidades nos diferentes pontos das seções transversais dos canais, de um modo geral, só é possível por via experimental.

4.2.1 MÉTODO DOS FLUTUADORES

Trata-se da maneira mais simples de se estimar a velocidade ao longo de um escoamento, e princípio de medição é baseado no acompanhamento desses flutuadores ao longo da corrente de fluido e marcando o tempo que ele percorreuma determinada distância. Deve-se ressaltar que a velocidade medida é a superficial. Assim determina-se a velocidade através da relação:
V=St

Onde V é a velocidade do fluido, S o espaço percorrido e t o tempo necessário para percorrer o espaço S, conforme figura abaixo:

Fonte: Apostila de Lab. De Hidráulica I
Figura 1- Canal inclinado
3.2.2 TUBO DE PITOT

Segundo Çengel eCimbala (2007), uma sonda de Pitot (também chamada de tubo de Pitot) é simplesmente um tubo com sua extremidade aberta alinhada perpendicularmente ao escoamento para sentir o impacto total da pressão de escoamento do fluido. Ele mede a pressão de estagnação, sendo esta a soma das pressões estática e dinâmica.
Para a determinação da velocidade podemos usar a seguinte relação
V=2g∆H

Onde V é avelocidade do fluido no ponto em que se quer determinar, g é a gravidade e ∆H é leitura feita no tubo de Pitot. Conforme figura abaixo:

Fonte: Apostila de Lab. De Hidráulica I
Figura 2- Tubo de Pitot

4.2 VELOCIDADE DA ÁGUA EM TUBOS FECHADOS

A velocidade em um tubo fechado varia com a posição do fluido em relação do raio. A distribuição de velocidades no fluido em um tubofechado é função, principalmente da resistência da parede do tubo e da resistência interna da viscosidade do fluido.
.

4.3.2 TUBO DE PRANDTL

Consta de um tubo de Pitot unido a outro que o envolve, e possui uma abertura que permitem medir a pressão estática. São acoplados na extremidade de um manômetro que indica a diferença entre ambos; ou seja, a pressão dinâmica. Conforme figuraabaixo:

Fonte: Apostila de Lab. De Hidráulica I

Figura 3 - Tubo de Prandtl acoplado a um manômetro de mercúrio

4. MATERIAL UTILIZADO

Foram utilizados os seguintes materiais:

* Módulo Experimental de Hidráulica composto de motor-bomba, canaleta, tubos cilíndricos, painel de piezômetros e manômetros, e reservatório.
* Mangueiras.
* Régua, Trena.
*Canetão.
* Válvulas e Registros.
* Flutuadores de isopor.
* Tubo de Pitot.
* Tubo de Prandtl.
* Cronômetros.

5. MONTAGEM

Para a medida no tubo de Pitot, ligou-se uma mangueira do fundo do canal a um piezômetro para registrar a pressão estática e outra do Pitot a outro piezômetro para registrar a pressão dinâmica. Conforme figura 2.
No tubo de Prandtl, ligaram-se as duas...
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