Operações unitarias

Materiais e métodos

Para realização do experimento foi necessário o Kit de Hidráulica disponível no laboratório, um fluido, no caso utilizou-se a água, cronômetro e umatrena.
Inicialmente com auxilio da trena mediu-se o comprimento e a largura, medidos em centimetros. A montagem experimental fundamentou-se em uma bomba centrífuga de HP contida no Kit de Hidraulica, e que possui um reservatório que opera em reciclo total. Para controlar as vazões de entrada e saída há uma válvula que determina a direção do seu fluxo. Ao ligar a bomba e o reservatório começar a encher, aciona-se o cronometro, e após a água atingir uma altura determinada e conhecida anota-se o tempo obtido em segundos . A partir desses dados é possível calcular a vazão da água. Foram realizados 15 medições variando a abertura da torneira, aumentando a vazão da água.

Modelo Teórico

A relação entre HB ( pressão de carga de bomba) e Q (vazão) fornece a curva característica de uma bomba centrífuga. Tais valores são obtidos indiretamente através dos dados coletados durante o experimento. O HB é obtido pela equação de Bernoulli dada por (1) [1]:

P1ρ . g + V122g + y1 + HB = P2ρ . g + V222g + y2 + Hp (1)

onde P é a pressão, v a velocidade do fluido, y a altura; Hp as perdas do sistema; ρ = 1000 Kg/m3; e g = 9,81 m/s2.

Nota-se que a velocidade do fluido na tubulação é constante, já que o diâmetro da tubulação é sempre o mesmo. Levando em consideração que as perdas por atrito são desprezíveis, a equação de Bernoulli se reduz a:

HB = P2- P1 ρ . g (2)

O cálculo da vazão volumétrica do sistema pode ser obtido através da equação (3):

Q= Vt (3)

Onde t é o tempo medido em segundos e V é o volume, calculado pela equação (4):

V=l. C. h