PME2230 RL Escoamento Turbulento Medidores Vazao site

Escola Politécnica da Universidade de São Paulo – Departamento de Engenharia Mecânica
PME2230 - Mecânica dos Fluidos I

Roteiro de experiência de laboratório:

Perdas de carga distribuída e localizada em escoamento turbulento e medidores de vazão
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Introdução

Nesta experiência, serão medidas e analisadas as perdas de carga que ocorrem num escoamento turbulento forçado no interior de um tubo. Técnicas de medição de pressão e vazão serão empregadas para caracterizar tanto a parcela de perda de carga distribuída e quanto a parcela de perda de carga localizada, e determinar como variam com a vazão e o diâmetro do tubo.
Além disso, será feita a caracterização de um medidor de vazão instalado na bancada. O funcionamento deste medidor é baseado na equação da energia, que possibilita relacionar uma diferença de pressões medidas em diferentes pontos do medidor com a vazão volumétrica.

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Perdas de carga em escoamento turbulento

O estudo de um escoamento turbulento totalmente desenvolvido em um tubo circular é de substancial interesse, pois é este tipo de escoamento que é observado na maioria das aplicações práticas. O escoamento turbulento é aquele caracterizado pelo movimento desordenado das partículas fluidas; em tubulações industriais, quando o número de Reynolds é superior a
4000 considera-se que o escoamento seja turbulento. Devido a este movimento desordenado, no escoamento turbulento não é possível avaliar a queda de pressão analiticamente; devemos recorrer a resultados experimentais e utilizar a análise dimensional para correlacioná-los.
Comparado com o que é observado para escoamentos laminares, a perda de carga distribuída em escoamentos turbulentos apresenta três diferenças importantes. A primeira é o valor da perda de carga, que é significativamente maior para os escoamentos turbulentos, devido principalmente às tensões turbulentas advindas das flutuações aleatórias das velocidades. A segunda é a forma da dependência da perda de carga com a vazão –