Relatorio ft

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1. Simbologia.
Q→vazão volumétrica m3s.
mf→massa final do tanque kg.
mi→massa inicial do tanque kg.
ρ→massa específica kgm3
∆t→tempo de enchimento do tanque s.
A1-7→Área da secção tranversal da tubulação entre 1 e 7 m2.
d→diâmetro da tubulação m.
V1-7→Velocidade entre 1 e 7 ms.
Hv1-7→Carga cinética do escoamento m.
∆H1-7→Perda de carga total no escoamento m.
∆H1-4→Perda de carga entre1 e 4 m.
∆H4-7→Perda de carga entre 4 e 7 m.
h1→altura do manômetro 1 m.
h3→altura do manômetro 3 m.
h4→altura do manômetro 4 m.
h7→altura do manômetro 7 m.
L1-3→Comprimento do tubo entre 1 e 3 m.
L1-4→Comprimento do tubo entre 1 e 4 m.
L4-7→Comprimento do tubo entre 4 e 7 m.
∆Hs→Perda de carga singular m.
Re→Número de Reynolds.
f→fator de atrito.
Ks→coeficiente de perda de cargasingular.

1. Resumo

O estudo do processo de perda de carga em condutos forçados se faz presente para o correto dimensionamento de sistemas de bombeamento e de tubulações. O líquido ao escoar em um conduto é submetido a forças resistentes exercidas pelas paredes da tubulação e por uma região do próprio líquido, denominada camada limite. Assim, há o surgimento de forças cisalhantes que reduzema capacidade de fluidez do líquido. O líquido, ao escoar, dissipa parte de sua energia, principalmente, em forma de calor. Essa energia não é mais recuperada como energia cinética e potencial e, por isso, denomina-se perda de carga (ΔH). A perda de carga pode ser classificada , distribuída ao longo do trecho e localizada (presença de conexões, aparelhos, singularidades em pontos particulares doconduto).

2. Objetivos

* Determinação experimental da linha piezométrica de escoamento;
* Traçado da linha de energia de escoamento a partir da medição da sua linha piezométrica;
* Determinação experimental dos coeficientes de perda de carga em tubos retilíneos de secção transversal e em peças especiais.

3. Campo de estudo:

* Escoamento em regime permanente;
*Escoamento incompressível;
* Escoamento unidimensional em conduto forçado;
* Escoamento em tubos retilíneos de secção transversal circular constante ou peças de secção variável com comprimento desprezável;
* Ensaio com água na temperatura ambiente.

4. Introdução teórica
Segundo QUINTELA (1981), entende-se por conduto forçado aquele no qual o fluido escoa à plena seção e sobpressão. Muitas vezes os condutos de seção circular são chamados de tubos ou tubulações. Um conduto é dito uniforme quando a sua seção transversal não varia com o seu comprimento.
De modo geral, o escoamento de um fluido não é descrito pelo movimento individual de cada uma de suas partículas, mas é especificado por sua densidade (ρ) e velocidade de escoamento (V) numa determinada posição e numdeterminado instante.
Ao escoar por um conduto forçado, o fluido é submetido a variações de pressão, decorrentes de variação na elevação da tubulação, da velocidade de escoamento ou ainda do atrito do fluido com a face interna da parede do conduto.
A área da física que estuda esse fenômeno é a Mecânica dos Fluidos, que divide o escoamento quanto à natureza do fluido, relacionada à sua viscosidade, emescoamentos viscosos e não-viscosos.
Todos os fluidos possuem viscosidade, mas, para diversas aplicações em engenharia, assumir a hipótese de viscosidade nula, simplifica as análises e oferece resultados satisfatórios (FOX & McDONALD, 2006).
A viscosidade tem uma influência sobre o perfil de velocidades ao longo de uma dada seção transversal de uma tubulação em análise. Tomando-se comoreferência o escoamento de um determinado fluido sobre uma placa de comprimento semi-infinito, observa-se a ocorrência de dois regimes distintos quanto à estrutura das linhas de fluxo. No escoamento laminar ou no regime laminar, o fluido se move em camadas, com velocidade constante. As partículas movem-se de forma ordenada, mantendo sempre a mesma posição relativa. Quando a estrutura dessas linhas...
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