Experiência de Reynolds.
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- Sonia Porto
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1 Experiência de Reynolds Objetivo: determinar a vazão de forma direta e calcular a velocidade média do escoamento através dela. O Maurício está comigo determinando a vazão de forma direta e mostrando o tubo de vidro. O diâmetro do tubo de vidro, onde visualizamos o tipo de escoamento, é igual a 10 mm Objetivo: ler a temperatura da água em Fahrenheit e transformá-la em graus Celsius 1
2 3 0 - Objetivo: determinar a massa específica e a viscosidade cinemática da água em função da temperatura. Extraído da página: Poderíamos determinar a massa específica d água e sua viscosidade dinâmica pelas expressões a seguir: ,01788 kg 3 ln m 0 0 z 1,78810 K 273 K T temperatura em kg m s 1,7 0 C - 4 1,704 5,306 z 7,003 z Objetivo: relacionar massa específica () e viscosidade dinâmica () para obter a viscosidade cinemática () SI m s 2 kg 3 m N s m 2 2
3 5 0 - Objetivo: calcular o número de Reynolds e utilizá-lo para classificar o escoamento incompressível em laminar, transição e turbulento. Re v D Re 2000 LAM INAR H v D 2000 Re 4000 TRANSIÇÃO Re 4000 TURBULENTO Objetivo: comparar a classificação anterior com o visualizado na bancada H LAMINAR SEM DESLOCAMENTO TRANSVERSAL DE MASSA TRANSIÇÃO QUE REPRESENTA A PASSAGEM DO LAMINAR PARA O TURBULENTO E VICE- VERSA. TURBULENTO GRANDE DESLOCAMENTO TRANSVERSAL DE MASSA, PODENDO INCLUSIVE DISSOVER O CORANTE. 3
4 Esquematicamente a experiência é realizada no trecho da bancada representado a seguir: Nesta experiência deveremos preencher a tabela a seguir: 4
5 5
6 Experiência do tubo de Pitot Objetivo: mostrar uma nova determinação direta da vazão. As áreas são fornecidas para otimizar o tempo da experiência 6
7 2 0 - Objetivo: determinar a velocidade real de um ponto fluido através do tubo de Pitot v real 2g h bromofórmio água água Objetivo: determinar a vazão do escoamento através do tubo de Pitot Primeira possibilidade: o tubo de Pitot está instalado no eixo do tubo 7
8 Calculamos a velocidade máxima do escoamento: v max 2g h bromofórmio água água Adotamos escoamento turbulento Re 4000, isto porque este tem maior probabilidade de ocorrer e isto permite calcular a velocidade média do escoamento, já que para tubos de seção circular e forçada, temos: 49 vmédia v max. 60 v D Com a velocidade média, calculamos o número de Reynolds: Re H e este dando maior ou igual a 4000, indica que a adoção foi correta o que permite determinar a vazão do escoamento: Q v A. Segunda possibilidade: o tubo de Pitot não foi instalado no eixo. 8
9 Tendo a velocidade média calculamos a vazão e é esta que deve ser comparada com a obtida no tanque Objetivo: preencher a tabela de dados a seguir: 9
10 Nesta experiência você também deve preencher a tabela de resultado a seguir e comparar as vazões determinada no tanque e a determinada pelo tubo de Pitot, registrando a diferença entre elas. 10
11 Experiência dos medidores de vazão Objetivo: visualizar os medidores: Venturi e placa de orifício Venturi Placa de orifício Esquematicamente os medidores estão representados a seguir: 11
12 2 0 - Objetivo: calcular a vazão teórica através do medidor. a. Para o Venturi (bancadas ímpares) como o C C = 1,0, temos: Q teórica A mínima 2gh D 1 D Hg H2O mínimo aproximação H2O 4 D 4 2 G 2gh Hg D 1 D H2O 4 G 1 H2O b. Para a placa de orifício (bancadas pares) como o C C é diferente de 1,0, temos: Q teórica Amínima Hg H O 2gh 2 H2O 2 D0 4 Hg H O 2gh 2 H2O Objetivo: determinar a vazão real no tanque. Q real h A t tan que Objetivo: calcular o coeficiente de vazão (Cd) para o Venturi e o coeficiente K para a placa de orifício Qreal K Cd Qteórica Objetivo: obter a curva de calibração do medidor de vazão 12
13 7 0 - Objetivo: obter a curva característica do medidor K Importante salientar que o número de Reynolds na seção (1) é denominado de Reynolds de aproximação e é sempre calculado com a vazão real Objetivo: preencher a tabela a seguir: 13
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