ROTEIRO DE AULA PRÁTICA – FENÔMENOS DE TRANSPORTE

FENÔMENOS DE TRANSPORTE

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA

NOME DA DISCIPLINA: FENÔMENOS DE TRANSPORTE

Unidade: U1_ESTÁTICA E CINEMÁTICA DOS FLUIDOS

Aula: A3_CINEMÁTICA DOS FLUIDOS

OBJETIVOS

Definição dos objetivos da aula prática:

• Verificar o comportamento da água em uma tubulação, identificando os tipos de escoamento.

• Calcular o valor do número de Reynolds para uma tubulação.

• Relacionar o comportamento do fluido com o número de Reynolds calculado.

SOLUÇÃO DIGITAL: Algetec

ALGETEC – Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online de simuladores de laboratórios virtuais que encena o ambiente real e proporciona ao aluno a execução de experimentos sem sair de casa, replicando a aula prática com alto grau de fidelidade ao laboratório físico tradicional.

O experimento será: Experimento de Reynolds – ID 762.

PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES

Procedimento/Atividade nº 1 – EXPERIMENTO DE REYNOLDS

Atividade proposta:
Analisar o comportamento de um fluido em uma tubulação para identificar os três tipos de escoamento.

Procedimentos para a realização da atividade:
O número de Reynolds é muito utilizado para cálculos na mecânica dos fluidos tanto para líquidos quanto para gases. Quando falamos de líquidos em uma tubulação, estamos interessados em dimensionar a tubulação na qual ele irá passar e a bomba que será utilizada para bombear o líquido.

Para dimensionar corretamente essa tubulação e a bomba, devemos levar em consideração a diminuição da pressão que existirá no sistema devido à dificuldade do líquido em passar pela tubulação. Essa dificuldade é função do número de Reynolds.

Como forma de melhor compreender esses conceitos, a atividade prática será realizada em uma versão virtual da bancada didática de mecânica dos fluidos e bombas. Para isso, é necessário o uso da bomba centrífuga, válvulas, mangueira, funil de separação, pipeta, cronômetro e tubulações de PVC.

Passos no ambiente virtual:

1. No AVA, busque o experimento “Experimento de Reynolds” e clique sobre ele.

2. Clique em “Experimento” à esquerda e acesse o laboratório virtual.

3. Clique sobre a imagem para iniciar o experimento.

Procedimentos principais:

→ Habilitar as bombas:

• Visualize o painel elétrico e clique em “Painel Elétrico”.

• Habilite as bombas 1 e 2 clicando em “Habilitar bomba 1” e “Habilitar bomba 2”.

• Ligue o painel clicando em “LIGA”.

→ Encher o reservatório:

• Varie a vazão, feche a válvula de esfera 13 e aguarde o preenchimento do reservatório.

• Quando o nível máximo for atingido, feche a válvula 12.

→ Medir a vazão e observar o regime de escoamento:

• Habilite o cronômetro, ajuste as válvulas 14 e 15, observe o escoamento e registre as informações obtidas.

→ Observar um novo regime de escoamento:

• Repita os procedimentos com novas porcentagens de abertura da válvula 14.

AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS

Considere as medidas:

• Comprimento: 400 mm

• Largura: 320 mm

• Altura: 474 mm

• Diâmetro interno do tubo: D = 44 mm

1. Determine a vazão do sistema conforme a porcentagem da válvula 14.

2. Calcule o número de Reynolds e classifique o regime de escoamento.

3. Indique o regime observado.

CHECKLIST

✓ Acessar o simulador “Experimento de Reynolds”;
✓ Habilitar as bombas;
✓ Encher o reservatório;
✓ Medir a vazão e observar o regime de escoamento;
✓ Observar o novo regime de escoamento;
✓ Avaliar os resultados.

RESULTADOS

Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em Word contendo as informações obtidas no experimento, os cálculos realizados, um texto conclusivo e as referências bibliográficas ABNT (quando houver).

O arquivo não pode exceder 2 MB.

Resultados de Aprendizagem:
Compreender o experimento de Reynolds e distinguir os regimes de escoamento.

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2

Unidade: U2_EQUAÇÃO DA ENERGIA E ESCOAMENTO INTERNO

Aula: A3_PERDA DE CARGA EM UM ESCOAMENTO INTERNO**

OBJETIVOS

• Verificar a relação de dependência entre a perda de carga e a vazão;

• Determinar o número de Reynolds e identificar o tipo de escoamento;

• Utilizar a equação da continuidade para determinar a velocidade;

• Analisar como o material da tubulação influencia na queda de pressão.

SOLUÇÃO DIGITAL: Algetec

Experimento: Perda de Carga Distribuída – ID 108

PROCEDIMENTOS PRÁTICOS

Procedimento/Atividade nº 1 – PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA

Atividade proposta:
Analisar o comportamento do escoamento da água em tubulações de diferentes diâmetros e materiais, medindo a perda de carga.