Relatório Laboratório de Fenômenos de Transporte Velocidade Vazão

7/24/2019 Relatrio Laboratrio de Fenmenos de Transporte Velocidade Vazo

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Relatrio 05

Velocidade e Vazo

Junho 2015


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Equaes

- Presso: = x H,- Velocidade: V= 2/ = 2/- Vazo em volume (Q): =.- Vazo em massa (Qm): Qm=m/t- Vazo (QG): Qg=G/t; onde G= Peso (em N)

Relaes:QG = g x Qm = x QQm = x Q

= /(Reynolds)= 17,2 10 6 (Viscosidade dinmica do ar)2= 1,003 10 3 (Viscosidade dinmica da gua)

Tambm foram adotadas algumas constantes como: gua= 9790 N/m , ar= 12N/m, gua= 979,0 [

3], = 1,225 [

3

], = 13579 m, e = 9,81 m/s.

Dados Coletados e Clculos:

Tubulao para escoamento do ar:

= 0,270 x 0,310= 0,0837m

Dimetro Hidrulico (dh) = 4x/Permetro molhado = 0,2886 mA = x r = 0,0654 m

hdin(mm) pdin(Pa) V(m/s) A (m) Q (m/s) Qm (kg/s) QG(N/s)

2S 11 0,132 0,458 0,0654 0,030 0,0367 0,360

1S 11 0,132 0,458 0,0654 0,030 0,0367 0,360

Central 12 0,144 0,485 0,0654 0,031 0,0380 0,372

1I 10 0,120 0,443 0,0654 0,029 0,0356 0,348

2I 7 0,084 0,370 0,0654 0,024 0,0294 0,288

TABELA 1.Dados coletados para escoamento do ar e clculo da velocidade, da vazo (Em

volume, massa e peso em cada ponto.

Tubulao para escoamento de gua (Abertura Total):

Dimetro = 80mm

Determinao da rea de medio:

- RC = 0,013m - A = 0,00053 m

- R1S/1I = 0,022mA = 0,00152 m

- R2S/2I = 0,029mA = 0,00264 m

- R3S/3I = 0,034m - A = 0,00363 m

- R4S/4I = 0,037mA = 0,00430 m

- R5S/5I = 0,040mA = 0,00502 m


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TABELA 2.Dados coletados para escoamento de gua, abertura total e clculo da velocidade,

da vazo (Em volume, massa e peso) em cada ponto. PTLeitura do medidor referente a

Presso Total, PELeitura do medidor referente a Presso Esttica

PT(mm) PE(mm) hdin(cm) pdin(Pa) V(m/s) A (m) Q (m/s) Qm (kg/s) QG(N/s)5S 40,2 50,5 10,3 1008,37 1,435 0,00502 0,00720 7,048 70,48

4S 39,0 52,3 13,3 1302,07 1,631 0,00430 0,00701 6,863 68,63

3S 38,5 53,0 14,5 1419,55 1,703 0,00363 0,00618 6,050 60,50

2S 37,5 53,5 16,0 1566,40 1,790 0,00264 0,00473 4,630 46,30

1S 37,0 53,5 16,5 1615,35 1,816 0,00152 0,00276 2,702 27,02

Central 37,0 53,5 16,5 1615,35 1,816 0,00053 0,00097 0,950 9,50

1I 37,5 53,5 16,0 1566,40 1,790 0,00152 0,00272 2,663 26,63

2I 37,8 53,0 15,2 1488,08 1,744 0,00264 0,00460 4,503 45,03

3I 38,5 52,0 13,5 1321,65 1,643 0,00363 0,00596 5,835 58,35

4I 39,0 51,4 12,4 1213,96 1,574 0,00430 0,00677 6,630 66,30

5I 40,0 50,5 10,5 1027,95 1,450 0,00502 0,00728 7,130 71,30

Tubulao para escoamento de gua (Abertura Parcial):

TABELA 3.Dados coletados para escoamento de gua, abertura parcial e clculo da velocidade,

da vazo (Em volume, massa e peso) em cada ponto. PTLeitura do medidor referente a

Presso Total, PELeitura do medidor referente a Presso Esttica.

hdin(cm) pdin(Pa) V(m/s) A (m) Q (m/s) PE(mm) PT(mm)

5S 2,90 3654,0 0,760 0,00502 0,00381 43,6 46,5

4S 3,30 3780,0 0,774 0,00430 0,00332 43,5 46,8

3S 3,50 4410,0 0,834 0,00363 0,00302 43,5 47,0

2S 4,00 5040,0 0,894 0,00264 0,00236 43,2 47,2

1S 4,30 5418,0 0,927 0,00152 0,00140 43,0 47,3

Central 4,70 5922,0 0,970 0,00053 0,00051 42,8 47,5

1I 4,30 5418,0 0,927 0,00152 0,00140 47,2 42,9

2I 4,00 5040,0 0,895 0,00264 0,00236 47,0 43,0

3I 3,60 4536,0 0,848 0,00363 0,00307 46,8 43,24I 3,00 3780,0 0,774 0,00430 0,00332 46,4 43,4

5I 2,80 3528,0 0,748 0,00502 0,00375 46,4 43,6


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Distribuio de velocidades

Para o caso de abertura total:

FIGURA 1. Perfil de velocidade para escoamento de gua com abertura total

Para o caso de abertura parcial:

FIGURA 2. Perfil de velocidade para escoamento de gua com abertura parcial

-6

-4

-2

0

2

4

6

1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9

Posiesdemedio

Velocidade, V[m/s]

Perfil de velocidade para escoameto gua (abertura total)

-6

-4

-2

0

2

4

6

0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1

Posiesdemedio

Velocidade, V[m/s]

Perfil de velocidade para gua


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Nmero de Reynolds:

Fludo em escoamento Nmero de Reynolds Classificao

Ar 805.193,90 Turbulento

gua (totalmente fechado) 141.803,70 Turbulento

gua (abertura parcial) 974.835,50 Turbulento

Concluso

Pode-se considerar o escoamento do ar como um escoamento ideal, pois a viscosidade

baixa, sendo comprovada pelos valores prximos de velocidade, com baixo erro e variao na

medio. Para a gua, atravs dos perfis de velocidade, pode-se afirmar que o escoamento

prximo a paredes apresenta menores velocidades devido a tenso de cisalhamento.

Referncias

[6] MUNSON, BRUCE R., 2002, Fundamentos da Mecnica dos Fluidos 3 edio, Donald F.

Young, Theodore H. Okiishi.

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