ATIVIDADE PRÁTICA – HIDRÁULICA – PERDAS DE CARGA

⚠️ATENÇÃO: Recomenda-se que o aluno modifique o conteúdo escrito para evitar qualquer forma de cópia. Não nos responsabilizamos por eventuais cópias.

A entrega desta atividade equivale à 40% da nota.

Sua entrega consiste em um arquivo de extensão “pdf” contendo:

A – Enunciado e Apresentação dos Resultados obtidos nas práticas de laboratórios sugeridas no roteiro de estudo da disciplina;

A atividade solicitada refere-se à realização de dois experimentos de laboratórios de hidráulica sugeridos nos roteiros de estudo, nos níveis dos abordados em aula e nas atividades práticas.

A entrega será um arquivo único, composto pelos títulos os laboratório e objetivos indicados na apresentação do laboratório e resoluções dos experimentos podem ser realizados em folha separada e colada como imagem de texto para posterior transformação em pdf. Só serão aceitas entregas em pdf.

1. Resolução dos Experimentos Sugeridos:

1. Perda de Carga Distribuída (30 pontos)

O Laboratório 01 – Perda de Carga Distribuída será utilizado para determinar a perda de carga distribuída na tubulação. A partir da realização do experimento você será capaz de informar:

A – Diferença de pressão;

Valor observado no manômetro tipo U;

Os valores podem ser ampliados abrindo a janela pop up (botão esquerdo do mouse):

Anote a leitura obtida no manômetro tipo U, lembre-se que os dados obtidos no equipamento está em mm.c.a.

Utilize a equação da hidrostática:

                                                (1)

O manômetro fornece a diferença de pressão entre os pontos analisados no experimento ().

B – Vazão do experimento;

Leitura do Rotâmetro – A leitura do equipamento está em L/h, lembrando que para os cálculos é necessário utilizar a vazão em m³/s;

Ajuste a vazão para 2500 l/h.

C – Diâmetro da tubulação analisada;

As tubulações do experimento que podem ser utilizadas são:

Linha 1 – tubulação de PVC 32 mm;

Linha 2 – tubulação de PVC 25 mm;

Linha 3 – tubulação de cobre 28mm;

Linha 4 – tubulação de acrílico 25 mm.

Realize o experimento na linha 02.

D – Velocidade do escoamento;

Conforme visto em mecânica dos fluidos a velocidade pode ser obtida a partir dos dados de vazão e área da seção transversal da tubulação:

Não esqueça de conferir as unidades!

Vazão (m³/s);

Área (m²).

E – Perda de Carga Unitária.

Perda de Carga Unitária é a perda de energia por metro de tubulação, importante lembrar que quando a tubulação muda o diâmetro ou o material, a perda de carga por metro também é alterada.

Pode –se obter a partir da equação universal da perda de carga ou da análise direta do gradiente de pressão.

Estas equações estão na aula 01 de hidráulica.

Perda de Carga Unitária

(m/m)                                           (4)

(m)                                     (5)

Determine este valor e reserve os dados para aplicação na figura esquemática do item II.

F – Laboratório

Inclua os prints do experimento de laboratório indicando a pressão lida no experimento.

2. Perda de Carga Localizada (30 pontos)

Laboratório 2 – Perda de carga localizada será utilizado para obter as perdas de cargas nos dispositivos que foram utilizados na figura do abastecimento residencial da figura, que consta no item II.

A – Diferença de pressão no dispositivo

Valores observados diretamente no manômetro digital:

Importante observar que o manômetro apresenta os valores em cm.c.a., é necessário transformar este valor em N/m²

Anote a leitura obtida no manômetro eletrônico, lembre-se que os dados obtidos no equipamento está em cm.c.a..

Utilize a equação da hidrostática:

                                                (6)

O manômetro fornece a diferença de pressão entre os pontos analisados no experimento ().

B – Vazão do experimento;

Leitura do Rotâmetro – A leitura do equipamento está em L/h, lembrando que para os cálculos é necessário utilizar a vazão em m³/s;

Ajuste a vazão para 2500 l/h.

C – Dispositivos analisados;

Os dispositivos para este experimento estão nas linhas:

Linha 5 – Tubo de Venturi e um placa de orifício;

Linha 6 – Válvula gaveta, filtro, válvula esfera, contração e uma expansão;

Linha 7 – Curva 90º, curva 45º, joelho 90º curva de transposição, joelho 45º;

Realize o experimento nas linhas 06 e 07, utilizando o manômetro digital para verificar cada dispositivo.

No laboratório é possível identificar cada etapa do processo para alterar a posição do manômetro digital, sendo necessário desligar a bomba para cada uma das substituições.

D – Velocidade do escoamento;

Conforme visto em mecânica dos fluidos a velocidade pode ser obtida a partir dos dados de vazão e área da seção transversal da tubulação:

(7)

                                                   (8)

Não esqueça de conferir as unidades!

Vazão (m³/s);

Área (m²).

Para fins de cálculo, considere que todos os equipamentos estão com a vazão identificada no rotâmetro e o diâmetro dos equipamentos é 25mm.

E – Perda de Carga Localizada.

Perda de Carga Localizada é a    perda de energia ocasionada pela mudança no vetor velocidade, seja pela direção, sentido ou intensidade, como o próprio nome diz, refere-se a perda de cada dispositivo encontrado na tubulação.

Pode –se obter a partir da equação relacionando o coeficiente de cada dispositivo (ks) juntamente a carga cinética da tubulação.

Estas equações estão na aula 01 de hidráulica.

Perda de Carga localizada pode ser obtida pela equação:

                                                (9)

Determine os valores de cada dispositivo identificado na instalação observada na imagem do item II.

F – Laboratório

Inclua os prints do experimento de laboratório indicando a pressão lida no experimento.

1. Instalação abastecimento reservatório Residencial (40 pontos)

Após obter os valores de perda de cara unitária e os valores das perdas de carga localizadas nas bancadas de experimento, analise o esquema da tubulação utilizada para abastecimento residencial, a seguir:

Verifique qual a pressão necessária da bomba para vencer a perda de carga total do sistema e diferença de elevação do reservatório superior.

Considerações:

– Despreze as perdas localizadas na entrada/saida 1;

– Considere a mesma vazão do experimento e o mesmo diâmetro;

– Considere a pressão na linha d’água do reservatório igual a 0, despreze as cargas cinéticas deste ponto;

– Utilize os valores de perda de carga unitária e perdas de carga localizada obtidas nos experimentos.

– Utilize a equação da energia para determinar o solicitado no enunciado.

Lembre-se que hp é a perda total do escoamento, obtida pela equação:

Os experimentos de laboratório indicados anteriormente, deverão ser resolvidos e incluídos no trabalho. A inclusão pode ser realizada digitada diretamente no word, fotografada e incluída como imagem ou inserida como anexo no pdf, contanto que a entrega resulte em apenas um arquivo em pdf.

• Informações Finais:
• O arquivo deve conter capa indicando a instituição, aluno, RU, disciplina, cidade.

CRITÉRIOS AVALIATIVOS:

– Exercícios devem estar legíveis;

– Deve conter todos os elementos solicitados;

– Texto deve estar formatado: Fonte Arial 12, espaçamento 1,5, justificado.

ATENÇÃO: Não serão considerados os textos e/ou exercícios plagiados.

Ver: https://www.significados.com.br/plagio