Relatório 3 mecflu - eng civil poli-usp

Páginas: 8 (1812 palavras) Publicado: 21 de junho de 2011
INDICE

INTRODUÇÃO 2
OBJETIVO 2
FUNDAMENTOS TEÓRICOS 3
PROCEDIMENTO 6
APARATO EXPERIMENTAL 7
DADOS EXPERIMENTAIS 8
RESULTADOS 9
CONCLUSÃO 16
BIBLIOGRAFIA 16

INTRODUÇÃO

O experimento consiste no estudo de uma bomba centrífuga nas condições do laboratório e operando com água, sendo constituído por uma etapa experimental e a posterior análise de dados que revelam informaçõessobre o funcionamento da família de bombas centrífugas semelhantes e da bomba do laboratório com outro fluido.
A etapa experimental consiste na coleta de dados relativos a cinco situações diferentes por meio da leitura de instrumentos ligados à bomba e uma leitura com a seção de saída fechada, fornecendo informações sobre a voltagem, corrente, potência, pressão e vazão d’água. A partir dessesdados e com o auxílio de equações conhecidas e o teorema de Buckingham também determinamos o rendimento da bomba seus adimensionais, caracterizando assim a família de bombas semelhantes à do laboratório. A apuração dos dados também permitiu a caracterização do comportamento da bomba caso o fluido utilizado fosse o óleo, com o qual a bomba foi planejada para funcionar.

Como última etapatraçou-se a curva relativa à bomba com a mudança do fluido e as curvas características de um protótipo dessa bomba operando com o fluido ideal.

OBJETIVO

O objetivo desta experiência é o estudo e a analise do comportamento de uma bomba centrifuga, antecipando os resultados de uma suposta mudança no fluido utilizado, determinando suas curvas características e auxiliado pelo teorema deBuckingham.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

W = potência útil no eixo da bomba
Pe = pressão medida na entrada da bomba (vacuômetro)
Ps = pressão medida na saída da bomba (manômetro)
μ = viscosidade dinâmica do fluido
ρ = massa específica do fluido (constante)
g = aceleração da gravidade (constante)
γ = peso específico do fluido (constante)
α = coeficiente de energia cinética (igual a 1 paraescoamento turbulento)
Δt = variação de tempo
Q = vazão em volume de fluido
Ve = velocidade média na seção de entrada
Vs = velocidade média na seção de saída
N = Rotação do rotor (constante)
D = diâmetro do rotor (constante)
U = diferença de Potencial no motor
i =corrente elétrica do motor
Δh = diferença de altura entre o manômetro de entrada e o de saída

Formulário Utilizado:

Equação 1-Vazão

[pic]

(Q = Q* ((((m/m)2 + ((T/T) 2(

Equação 2- Conversão da pressão na saída da bomba

[pic]
Onde ps é o valor medido pelo Manômetro (kg/cm²)

Equação 3 - Conversão da pressão na entrada da bomba

[pic]
Onde pe é o valor medido pelo Vacuômetro (m H2O)

Equação 4 – Velocidade
[pic]
(V = V*((((Q/Q) 2 + ((A/A) 2]

Equação 4.1 – Seção de entrada e saída

[pic]

[pic](A = A*2(d/d

Equação 5- Rendimento da bomba:

[pic]

(rendimento = rendimento *((((Pa/Pa) 2 + ((U/U) 2 + ((i/i) 2( = (n
(nb = nb*((((Q/Q) 2*((Hm/Hm) 2 + ((n/n) 2 + ((Pa/Pa) 2]

Equação 6 - Potência útil:

[pic]

Equações 7.1, 7.2 e 7.3 - Coeficientes (’s de Buckingham:

7.1 – Coeficiente Manométrico

[pic]

7.2 – Coeficiente de Vazão

[pic]

7.3 – Coeficiente de Potência[pic]

(Ch = ((((Hm/Hm)2 + ((D/D) 2]
(Cq = Cq*((((Q/Q) 2 + (3(D/D) 2]
Equação 8 - Potência:

[pic]
(W = W*((((U/U) 2 + ((i/i) 2 + ((cos(/ cos()2]

Equação 9 - Carga manométrica:

[pic]

PROCEDIMENTO

Primeiramente nos dirigimos à bancada 2 e anotamos os dados fornecidos como:

• Massa específica da água (ρ) = 1000 Kg/m3;
• Aceleração da gravidade local (g) =9,78622 m/s2;
• Peso específico da água (γ) = 9786,22 Kg/m2*s2;
• Diâmetro do rotor (D) = 0,2000±0,0005 m;
• Diâmetro do flange de entrada da bomba (Dentrada)= 0,0388±0,0005 m;
• Diâmetro do flange de saída da bomba (Dsaída) = 0,0296±0,0005 m;
• Diferença de cotas Δh=1,040±0,001 m;
• Rotação do rotor (N) = 1710 rpm = 179,07 rad/s;
• Massa inicial = 70kg;
•...
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