I TORNEIO DE INTEGRAÇÃO CIENTÍFICA TIC

Transcrição

1 I TORNEIO DE INTEGRAÇÃO CIENTÍFICA TIC EDITAL DO DESAFIO ÁREA: RECURSOS HÍDRICOS TEMA: BOMBEAMENTO ALTERNATIVO DE ÁGUA Maceió 2012

2 1- Introdução Diante da preocupação atual com a preservação do meio ambiente, muito se tem pensado acerca da utilização racional e sustentável das fontes de energias disponíveis no planeta. Dentre essas preocupações, o uso da água e da energia usada para o seu transporte são uma das questões mais importantes para os habitantes do planeta. A grande demanda por energia, devido à alta taxa de crescimento da população, é cada vez mais urgente. Porém, apesar dessa urgência, soluções alternativas de sistemas de pequeno porte utilizados para o transporte de água em áreas rurais podem ser muito úteis, como por exemplo, o uso de bomba de carneiro hidráulico. Esse tipo de bomba foi criada inicialmente por John Whitehurst em 1772, necessitando de um operador para fazê-la funcionar; os irmãos franceses Montgolfer tornaram esse aparelho automático. O carneiro hidráulico utiliza o princípio do golpe de aríete para bombear água, o qual consiste em: um fluxo de água atravessa o corpo do mecanismo e, quando a velocidade desse fluxo atinge um valor adequado, uma válvula o interrompe abruptamente. A energia cinética da água toda (não só a do corpo da bomba, como também aquela da canalização) determina no corpo da bomba um violento golpe (por isso chamado golpe de aríete ). Esse golpe é suficiente para empurrar certa quantidade de água a uma boa altura, sendo canalizada e recolhida para armazenamento em uma caixa d água, por exemplo. A bomba carneiro transforma energia cinética da água em energia potencial. Seu rendimento hidráulico é pequeno, porém de aproveitamento bastante significativo em pequenas propriedades rurais. 2 - Objetivos O presente edital visa regulamentar os procedimentos do Torneio de Integração Científica (TIC), proporcionando aos participantes o conhecimento de alguns fenômenos importantes da hidráulica e da mecânica dos fluidos, através de formação conceitual e de realização prática da parte teórica estudada. Desta forma, o desafio consiste na confecção de uma bomba de modo artesanal para transporte de água, denominada carneiro hidráulico, para isto será necessário fazer uso de garrafa pet e de algumas peças hidráulicas (a lista de materiais sugerida para confecção se encontra no item 3 Metodologia), onde os participantes a construirão com intuito de recalcar a água até uma certa altitude significativa, especificada no momento da realização dos testes de eficiência de modo a potencializar ao máximo a vazão de saída do equipamento.

3 3 - Metodologia Confecção do Protótipo Os membros das equipes participantes podem confeccionar o carneiro hidráulico de acordo com a seguinte lista de materiais necessários: N da Peça Peça Quantidade 1 Garrafa PET de 2 litros 1 2 Tampa da garrafa com furo 1 3 Bucha redução 1 4 Tê PVC branco rosca de ¾ 1 5 Bucha redução PVC branco rosca de ¾ x ½ 1 6 Adaptador preto para mangueira de ½ 1 7 Niple PVC branco de ¾ 1 8 Bucha de redução PVC branco rosca de 1 x ¾ 1 9 Válvula retenção vertical (tipo Docol) de , 12 Niple galvanizado de Tê galvanizado de Válvula de poço docol (latão docol) de Parafuso com três porcas e uma aruela (5/16 ou M8) 1 15 Mola do acionador da válvula de descarga para vaso sanitário marca (hydra) 1 Tabela 01 Materiais Necessários Para montagem das peças, deve-se seguir a orientação na figura a seguir. Na união das peças deve-se ter atenção com relação à válvula de impulsão (peça n 13). Para que o tampão desta válvula funcione como válvula de impulso do carneiro hidráulico deve-se proceder da seguinte forma: 1- Furar a base do crivo, que acompanha a válvula de retenção, com um furo de diâmetro adequado a fazer uma rosca para o parafuso (peça nº 14). 2- Rosquear o orifício. 3- Rosquear uma das porcas até a posição intermediária do parafuso (nº 14). 4- Rosquear o parafuso (nº 14) até que a porca encoste no fundo do crivo. 5- Entre duas porcas, prender a arruela na ponta livre do parafuso. 6- Ao repor o crivo na válvula, inserir entre a arruela e o tampão da válvula a mola (nº 15).

4 Figura 01 Orientação da Posição das Peças 3.2 Desafio Escrito Além da confecção do protótipo seguindo as descrições estabelecidas, cada equipe deverá elaborar um resumo expandido no formato CONECTE 2013, onde deverão ser explicadas: a elaboração do escopo do projeto, estudo de viabilidade na aplicação do mesmo, informações de testes de funcionamento desenvolvidos e aplicação de possíveis inovações para otimização do bombeamento. O modelo a ser seguido será disponibilizado pela organização. 3.3 Monitoria As equipes terão direito a um grupo de monitores para tirar dúvidas decorrentes, à distância ou presencialmente caso se faça necessário. A disponibilidade dos monitores deve ser verificada pelos membros da equipe com antecedência, e assim agendada data e horário específicos para esclarecimento de dúvidas. Qualquer decisão tomada pelo grupo é de inteira responsabilidade dos mesmos, aos monitores cabem dar sugestões e melhorias nos projetos com imparcialidade.

5 3.4 Cronograma Data entre 01/10/12 e 14/11/12 entre 15/11/2012 e 18/11/2012 até 25/11/ /11/2012 de 03/12/2012 a 07/12/ /12/2012 * 4 Formas de Avaliação Atividade Período de Inscrições Revisão bibliográfica Produção do protótipo e testes Testes de funcionalidade pela comissão Entrega do resumo expandido Apresentação do resumo expandido *Data com possibilidade de mudança no caso de impossibilidade do comitê avaliador. A avaliação do desafio se dará de acordo com: a qualidade da apresentação pelo grupo, a média aritmética das notas atribuídas pelos avaliadores ao resumo e possível bonificação de acordo com o teste de funcionalidade descrito no item Avaliação da Funcionalidade No dia 28/11/2012 serão realizados testes de funcionalidade e eficiência do protótipo com TODOS os grupos participantes do desafio, de modo que será estabelecida uma altura mínima para que o mecanismo consiga vencer no bombeamento de água segundo uma vazão de entrada fixa e igual para todos os grupos, de modo a aproveitar ao máximo esta vazão. O grupo em que o equipamento consiga vencer essa diferença de altura receberá uma bonificação (1 ponto) na nota final. Caso o equipamento não consiga vencer a altura, o grupo não será desclassificado, somente deixará de receber a bonificação. A equipe que consiga vencer o a altura com a maior vazão de saída receberá mais uma bonificação, ou seja mais 1 ponto. 4.2 Avaliação do Resumo Após passar pela avaliação preliminar o resumo expandido é encaminhado para cada um dos avaliadores e estes darão notas para os itens de avaliação, cada item tem um peso e no final é calculada a nota final do grupo (pela organização) e existe ainda o peso do resumo e da apresentação de cada equipe.

6 4.3 Nota Final A nota final, composta de 3 notas, irá variar de 0 a 12 de acordo com os seguintes critérios: Nota da média atribuída a qualidade da apresentação N 1 0 a 10 Nota da média da avaliação do resumo N 2 0 a 10 Nota da bonificação pelo teste de funcionalidade N 3 0 a 2 5 Regulamento Específico N F = N 1 + N 2 + N Cada equipe deve ser composta por no mínimo 3 e no máximo 5 integrantes; 2 - A comissão de avaliação será composta por três professores, definidos pela equipe de organização, que trabalhem especificamente na área de recursos hídricos, mecânica dos fluidos ou afins. Entretanto, os avaliadores só avaliarão os trabalhos após uma revisão inicial feita pela organização para verificar se o regulamento foi obedecido; 3 - A lista de materiais é uma sugestão da organização, as equipes podem optar por escolher peças de outros tipos de modo a otimizar o bombeamento. 6 Considerações Finais Qualquer fato ocorrido que estiver fora das especificações do edital e que seja solicitado por uma equipe que se considere lesada, sofrerá sufrágio universal entre os membros da organização.