Quinta aula de laboratório de ME5330. Segundo semestre de 2014
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- Terezinha Igrejas
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1 Quinta aula de laboratório de ME50 Segundo semestre de 014
2 Reletindo o orque da erda ter aumentado com a diminuição da vazão na tubulação aós a bomba.
3 Proono que vocês determinem o comrimento equivalente da válvula globo da 1,5 (bancadas 7 e 8) ara no mínimo quatro vazões sendo que uma deve ser a vazão máxima e ara as válvulas gavetas de 1 ara no mínimo três vazões obtidas ara o ecamento arcial das mesmas. Não odemos esquecer de anotar a temeratura d água.
4 Através desta exeriência estaremos também mostrando que a válvula gaveta não é adequada ara controlar a vazão. 4
5 D K Leq ágina determinado na v g k g v k t A Q s m m s s m m s t 1 1 Dados: K aço = 4,6 e-5 m D N = 1,5 aço 40 Exemlo: 5
6 D K Leq determinado exerimentalmente v g k g v k t A Q s m m s s m m s t 4 4 Exemlo: 6 g 0 v L g D
7 Controlando a vazão ela válvula globo Ensaio (mm) t(s) P m ( ) P m1 ( ) 1 4 Tanque: L 1 = e L = Temeratura d água: 0 F 7
8 Controlando a vazão ela válvula gaveta Ensaio (mm) t(s) P m ( ) P m4 ( ) (mm) 1 4 Tanque: L 1 = e L = Temeratura d água: 0 F 8
9 Dados obtidos: Controlando a vazão ela globo na bancada 7 (m) t (s) entrada entrada saída (si) (Pa) (si) saída (Pa) 1 0,100 17,1 18,5 1755, ,1 0,100, , ,1 0,100 8, , ,0 4 0,050 1, , ,8 Tanque: L 1 = 74,5 cm e L = 74,5 cm Temeratura d água: 68 0 F 9
10 EQUACIONAMENTOS: 10 D K Leq v g K D v Re A Q v t A Q 0,745 0,745 L L A S Curcill S S saída entrada s tubo tan que 1 tan que VGL VGL
11 A órmula de Curcill vale tanto ara o escoamento laminar como ara o turbulento. Determinaçãodo A B 8 8 Re 750 Re 1,457 ln 16 ela órmula de Curcill A 7 Re 1 B 0,9 1, ,7 K D 16 Re Re v D v D Dados: Tubo de aço 40 com diâmetro nominal de 1,5 ortanto Dint = 40,8 mm e A = 1,1 cm² 11
12 TABELA DE RESULTADOS CONTROLANDO A VAZÃO PELA GLOBO entrada entrada saída (m) t (s) (si) (Pa) (si) (Pa) A tanque (m²) 0, ,100 17,1 18,5 1755, ,1 T água ( F) 68 0,100, , ,1 D tubo (ol) 1,5 0,100 8, , ,0 4 0,050 1, , ,8 1 si = 6894,8 Pa Bancada 7 ρ água (kg/m³) 998, g (m/s²) 9,8 Q (m³/s) v (m/s) Re s (m) Ks Curcill Leq (m) μ água (kg/ms) 1,00E-0 1 0,001,4 9968, 4,6 15,0 0,08 6,8 0,0047 1, ,5 14,1 78,0 0,04 16, A tubo (m²) 1,1E-0 0,0019 1, ,4 1,1 191,9 0,040 6,0 D tubo (m) 4,08E-0 4 0,0018 1,0 971,8 6,1 57, 0,05 865,1 saída 1
13 L Q Leq D Leq VG Leq VG Q g A Que é o oosto ao que ocorreu na tubulação antes da bomba! 1
14 Vamos reetir a exeriência ara a válvula gaveta sendo usada ara controlar a vazão Aonde está esta válvula na bancada? 14
15 Perda singular na válvula gaveta de 1 () (4) 15
16 Fazemos um balanço de carga entre as seções () e (4) SVGA 4 SVGA 4 Como os manômetros oram instalados na mesma altura temos: 4 SVGA S VGA m 4 m 16
17 17 tubo tan que A Q v t A t V Q S S S S S Q A g K A g Q K g v K VGA VGA VGA VGA VGA
18 PERDA DISTRIBUÍDA 18
19 1 L D Q g A g ex D g A L Q Leq VGA K SGVA ex D TABELA DE DADOS Ensaio (mm) P m (si) P m4 (si) L(cm) t( 0 C) (cm) t(s) 19
20 Em conjunto com a determinação do Leq da válvula gaveta vamos usar uma lina dos dados ara estimar a vazão elo diagrama de Rouse Como seria um enunciado ara esta arte da atividade? 0
21 Estime a vazão na bancada elo diagrama de Rouse e calcule um coeiciente adimensional, que ode ser denominado de coeiciente de Rouse que será deinido ela relação entre a vazão estimada elo diagrama e a calculada no tanque. Este é o esboço do treco considerado na bancada ara a estimativa da vazão. Preeria uma oto! Vou rocurá-la. 1
22 Sua oto!
23 ) ( g v Z g v Z g Alicamos a equação da energia de (0) a () e determinamos a erda distribuída:
24 Conecida a erda calculamos: Re D K D 6,6 10 4, D L 578, g 4
25 Marcamos Reynolds raiz de na abscissa e subimos uma vertical até cruzar a curva de D/K. No cruzamento uxamos uma orizontal ara a direita do diagrama e lemos o coeiciente de erda de carga distribuída, o ". 5
26 Leitura do 6
27 Lido o coeiciente de erda de carga distribuída estimamos a Q! Q estimada D g L A D Podemos calcular a vazão no tanque suerior. L L t 1 Qtan que 7
28 Finalmente calculamos o C drouse C Rouse d Q Q estimada tanque Como seria a tabela de dados? 8
29 Sugestão ara a tabela de dados. Ensaio 1 (mm) t (s) L 1 (mm) L (mm) (mm) D N = 1 aço 40, ortanto: D int = 6,6 mm e A = 5,57 cm² Temeratura d água = 9
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