Relatório de Fen^menos

7/18/2019 Relatório de Fen^menos

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IESB – Centro Universitário www.iesb.brEngenharia CivilCampus Sul – Edson Machado. SGAS 613/614 – Lotes 97 e 98 – Av. l2 Sul – CEP 70.200-730 Brasília DF Tel: (61) 3340-3747

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Experimento 3: Vazão Volumétrica

Joaquim Castro MAT: 1322140164Juliana Dias MAT: 1322140038Marcelo de Moura MAT: 1322140014

Pedro Fernando MAT: 1322140020

Fenômenos de Transporte, Douglas Esteves

23 de Outubro de 2015

Introdução Teórica

No presente trabalho será apresentado o cálculo da vazão porém tal experimento está exposto a umerro relativo, pois os dados obtidos possuem variações que podem ter influenciado no resultado final.

Uma das maneiras de analisar essa cinemática é através da vazão, que consiste no volume de líquidoque atravessa uma determinada seção por unidade de tempo. Denotada pela seguinte equação:

Q = Volume / Tempo & Q = Área x Velocidade

Objetivo

Determinar a vazão volumétrica, calcular a área da seção transversal de quatro tipos de tubosdiferentes e encontrar a velocidade.

Materiais Utilizados

Bancada de mecânica dos fluidos MF3/09 (PP30); Cronômetro; Régua; Paquímetro; Tubos de ½ e ¾;

Procedimento / Resultados

-Mediu-se as dimensões do reservatório de medida (largura L , comprimento P e altura H );

-Mediu-se, com o auxílio do paquímetro, o diâmetro dos tubos ½ e ¾;

- Posicionou-se o bico para retorno direto ao reservatório vazio com a tampa de fundo fechada;

- Fechou-se os registros das demais tubulações e abriu-se o primeiro registro gradativamente atémetade do curso e ligou-se a bomba do sistema hidráulico. Manobrou-se o bico para o reservatório ecronometrou-se o tempo t de enchimento até a uma determinada altura h. Repetiu-se o processoabrindo todo o registro e anotou-se os resultados;

-Observou-se o valor da vazão obtida em (m³/h) pela bancada em cada um processo e anotou-se;




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-Repetiu-se os mesmos procedimentos para cada um dos 4 tubos;

- Determinou-se o volume coletado, com a largura L e o comprimento P constantes, obtido por:

á

=

- Determinou-se a Vazão Volumétrica a partir do tempo e do volume coletado, utilizando a fórmula:

Q = ff Volumess

Tempo

- calculou-se a área da seção transversal a partir do diâmetro interno dos tubos de ½ e ¾ através dafórmula:

A= ×

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Dados obtidos

Tubo de 1/2

Meio Aberto Todo Aberto

Altura 205 mm 230 mm

Tempo 29,28 s 14,72 s

Vazão 1,4 m³/h 3,5 m³/h

Tubo de 3/4 liso



Tempo 19,90 s 10,38 s

Vazão 2 m³/h 3,6 m³/h

Tubo de 3/4 Rugoso

Meio Aberto Todo AbertoAltura 180 mm 220 mm

Tempo 12,06 s 12,75 s

Vazão 3 m³/h 3,6 m³/h

Tubo de 3/4 com curva



Tempo 15,69 s 13,04 s

Vazão 2,8 m³/h 3,5 m³/h




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Análise dos Resultados

Tubo ½ (Meio Aberto) Tubo ½ (Todo Aberto)

Volume= 30cm x 21cm x 20,5cm Volume= 30cm x 21cm x 23cmVolume= 12.915 cm³ Volume= 14.490 cm³Volume= 12.915 cm³ /1.000.000 Volume= 14.490 cm³ / 1.000.000Volume= 0,012915 m³ Volume= 0,01449 m³

Tempo= 29,28 s Tempo= 14,72 sTempo= 29,28 s / 3.600 Tempo= 14,72 s / 3.600Tempo= 0,008133 h Tempo= 0,004088 h

Q= 0,012915 m³/0,008133 h Q= 0,01449 m³/0,004088 hQ= 1,5 m³/h Q= 3,5 m³/h

E%= |1,5 – 1,4|= 0,1 /1,4 = 0,07 x 100% E%= 0% E%= 7%

A= π x D² = 3,14 x (0,017) ² = 2,26 x 10-4 m² A= π x D² = 3,14 x (0,017) ² = 2,26 x 10-4 m²4 4 4 4

V= Q = 4,4 x 10-4 m³/s = 1,95 m/s V= Q = 9,84 x 10-4 m³/s = 4,35 m/s A 2,26 x 10-4 m² A 2,26 x 10-4 m²

Tubo ¾ Liso (Meio Aberto) Tubo ¾ Liso (Todo Aberto)

Volume= 30cm x 21cm x 19cm Volume= 30cm x 21cm x 18,5cmVolume= 11.970 cm³ Volume= 11.655 cm³Volume= 11.970 cm³ / 1.000.000 Volume=11.655 cm³ / 1.000.000Volume= 0,012 m³ Volume=0,012 m³

Tempo= 19,90 s Tempo= 10,38 s

Tempo= 19,90 s / 3.600 Tempo=10,38 s / 3.600Tempo= 0,006 h Tempo= 0,003 h

Q= 0,012 m³/ 0,006 h Q= 0,012 m³/ 0,003 hQ= 2,0 m³/h Q= 4,0 m³/h

E%= 0% E%= 11%

A= π x D² = 3,14 x (0,022) ² = 3,8 x 10-4 m² A= π x D² = 3,14 x (0,022) ² = 3,8 x 10-4 m²4 4 4 4





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Tubo ¾ Rugoso (Meio Aberto) Tubo ¾ Rugoso (Todo Aberto)

Volume= 30cm x 21cm x 18cm Volume= 30cm x 21cm x 22cmVolume= 11.340 cm³ Volume= 13.860 cm³Volume=11.340 cm³ / 1.000.000 Volume= 13.860 cm³ / 1.000.000Volume=0,01134 m³ Volume= 0,014 m³

Tempo= 12,06 s Tempo= 12,75 sTempo=12,06 s / 3.600 Tempo= 12,75 s / 3.600Tempo= 0,00335 h Tempo= 0,004 h

Q= 0,01134 m³/ 0,00335 h Q= 0,014 m³/ 0,004 hQ= 3,3 m³/h Q= 3,5 m³/h

E%= 10% E%= 2%

A= π x D² = 3,14 x (0,022) ² = 3,8 x 10-4 m² A= π x D² = 3,14 x (0,022) ² = 3,8 x 10-4 m²4 4 4 4


Tubo ¾ c/ Curva (Meio Aberto) Tubo ¾ c/ Curva (Todo Aberto)

Volume= 30cm x 21cm x 21cm Volume= 30cm x 21cm x 22cmVolume= 13.230 cm³ Volume= 13.860 cm³Volume= 13.230 cm³ / 1.000.000 Volume= 13.860 cm³ /1.000.000Volume= 0,01323 m³ Volume= 0,014 m³

Tempo= 15,69 s Tempo= 13,04 sTempo= 15,69 s / 3.600 Tempo= 13,04 s / 3.600

Tempo= 0,0044 h Tempo= 0,004 h

Q= 0,01323 m³/ 0,0044 h Q= 0,014 m³/0,004 hQ= 3,0 m³/h Q= 3,5 m³/h

E%= 7% E%= 0%

A= π x D² = 3,14 x (0,022) ² = 3,8 x 10-4 m² A= π x D² = 3,14 x (0,022) ² = 3,8 x 10-4 m²4 4 4 4





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Conc lu são

Nesse experimento pôde-se observar alguns erros, devido à incerteza na precisão no manuseio docronômetro, marcação da altura, juntamente com leitura da vazão em que ao mesmo tempo seredirecionava o fluxo de água do reservatório ao recipiente. Por esse motivo se justifica os errosencontrados nos cálculos realizados neste relatório. Os resultados obtidos demonstram que quantomaior a abertura do registro, maior a vazão e maior a velocidade, pois a vazão está ligada

proporcionalmente ao tempo. Pôde-se observar que mesmo utilizando tubos variados, não houve umaumento muito grande no valor da vazão para cada tubo usado e que a vazão está ligada

proporcionalmente ao tempo.

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