LABORATÓRIO DE FENÔMENOS DE TRANSPORTES

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1 PONTIFÍCIA PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS LABORATÓRIO DE FENÔMENOS DE TRANSPORTES EXPERIÊNCIAS PROFESSORES : MARCELO TSUYOSHI HARAGUCHI 1

2 1 a Experiência: Determinação da massa específica, densidade e percentagens: Fórmulas: ρ = m/v; Υ = P/V; d = Y/YH2O ; mmis = malc + mh2o; Vmis = Valc + VH2O - ρ H2O = 1,0 g/cm 3 ; ρalc = 0,79 g/cm 3 2) Especificação: álcool a 96º GL ( ou 96% álcool puro na solução) 3) Material para experiência: - Duas amostras de álcool; - Recipiente graduado para definir volume; - Balança eletrônica. 4) Objetivos: - Descobrir o ρ da mistura; - Determinar as percentagens de álcool e água na mistura; - Verificar se o álcool está dentro das normas de qualidade; 2

3 2 a Experiência: a) Verificação da pressão atmosférica com auxílio do Barômetro Fórmula: Pal = Panm 0,081xh mmxhg - Barômetro; - Altímetro. - Determinar as altitudes em 3 (três) pontos da área 3 da UCG e calcular a pressão atmosférica média deste local; b) Princípio da Bomba Centrífuga: Fórmula: Y= W 2 x X 2 /2xg W = ( 2xgxY/X 2 ) 1/2 rd/s - Recipiente acrílico transparente acoplado a um conjunto motor bomba. - g = 9,81m/s 2 2) Material: 3) Objetivos: - Demonstrar experimentalmente o princípio da Bomba Centrífuga. 3

4 3 a Experiência: Verificação da pressão estática á baixa pressão Fórmula: dp/dz = - Y Equação fundamental da estática. P1/Y P2/Y = h; h = L1 L2; mca 2) Material para experiência: - Canaleta; - Quadro de pressões - piezômetros; - mca = metros de coluna d água. (1mca = 0,1 Kgf/cm 2 = 9,8 Kpa); 3) Objetivos: - Verificar a pressão em mca em dois pontos diferentes; - Calcular a diferença de pressão entre esses dois pontos; 4

5 4 a Experiência: Verificação da pressão estática á alta pressão Fórmula: P1/Y = h + h1xdhg h2 + h3xdhg + h4; mca 2) Material para experiência: - Conjunto motor bomba; - Quadro de pressões - manômetros; 3) Dados: - dhg = 13,6; 4) Objetivos: - Calcular a pressão estática à alta pressão na saída da bomba; 5) Por que as bolhas de ar num nível de mangueira, alteram o resultado do nivelamento? 5

6 5 a Experiência: Determinação da velocidade à baixa pressão no tubo de Pitot: Fórmulas: Do tubo de Pitot temos: V 2 / 2xg = h; V = (2xgx h) 1/2 ; m/s h = L1 L2, mca Vazão = Q =VxA m 3 /s - Tubo de Pitot; - Quadro de pressões Piezômetros; - Largura da calha = 0,20m. - g = 9,81 m/s 2 - A = L2x0,20 m2 - Determinar a velocidade no tubo de Pitot; - Calcular a vazão na calha para essa velocidade; 6

7 6 a Experiência: Determinação da velocidade à alta pressão no tubo de Prandtl: Fórmulas: Do tubo de Prandtl temos: V 2 / 2xg = (dhg 1)x h; V = {2xgx(dhg 1)x h} 1/2 ; m/s h = L1 L2; mca Vazão = Q =VxA m3/s - Tubo de Prandtl; - Quadro de pressões manômetro; - Diâmetro do tubo = 3 = 7,62cm. - dhg = 13,6 - g = 9,81m/s2 - A = πxd 2 /4 m2 - Determinar a velocidade no tubo de Prandtl ( fazer a medição em 3(três) pontos diferentes e tirar a média); - Calcular a vazão média no tubo para essa velocidade; 7

8 7 a Experiência: Determinação da vazão no tubo Diafragma: Fórmulas: Q = KxSox{ 2xg (dhg 1)x h} 1/2 ; So /S=m; Q=KxSxmx{2xg(dhg-1)x h} 1/2 m 3 /s h=l1-l2; mca Vazão = Q =VxS m 3 /s - Tubo Diafragma; - Quadro de pressões manômetro; - Diâmetro do tubo = 3 = 7,62cm.. - Valor de m=0,45 - Valor de K=0,676 - dhg = 13,6 - g = 9,81m/s 2 - S = πxd 2 /4 m2 - Determinar a vazão no tubo Diafragma; - Calcular a velocidade na tubulação de 3 8

9 8 a Experiência: Calibração do tubo Venturi: Fórmulas: Qd=KdxSxmx{2xg(dhg-1)x hd} 1/2 ;m 3 /s-qv=kvxs1xmx{2xg(dhg-1)x hv} 1/2 m 3 /s hd =L1-L2 ; mca ; hv=l3-l4; mca Vazão = Q =VxS m 3 /s - Tubo Diafragma; - Tubo Venturi; - Quadro de pressões manômetros; - Diâmetro do tubo do Diafragma = 3 = 7,62cm; - Diâmetro do tubo do Venturi = 11/2 = 3,81cm; - Valor de m=0,45; - Valor de Kd=0,676; - Condição Qd = Qv;. - dhg = 13,6 - g = 9,81m/s 2. - S = πxd 2 /4 m2 - Determinar o coeficiente de calibração (Kv) do tubo Venturi; - Calcular a vazão no tubo Venturi; - Calcular a velocidade na tubulação do Diafragma; 9

10 ENG FENOM. DE TRANSPORTES 9 a Experiência: Determinação da perda de carga no tubo liso: Fórmulas: hp = ( dhg 1)x h; mca ; J = hp/l; m/m ; h = L1 L2; mca - Tubulação lisa de 11/2 ; - Quadro de pressões manômetro; - Comprimento da tubulação entre tomadas de pressão = 2,25m. - dhg = 13,6 - Calcular a perda de carga total ( hp ); - Calcular a perda de carga unitária ( J ); 10

11 10 a Experiência: Determinação da perda de carga no tubo rugoso: Fórmulas: hp = ( dhg 1)x h; mca ; J = hp/l; m/m ; h = L1 L2; mca - Tubulação rugosa de 11/2 ; - Quadro de pressões manômetro; - Comprimento da tubulação entre tomadas de pressão = 2,25m. - dhg = 13,6 - Calcular a perda de carga total ( hp ); - Calcular a perda de carga unitária ( J ); - Comparar o resultado com a perda de carga no tubo liso; 11

12 11 a Experiência: Determinação da perda de carga localizada no registro de gaveta de 11/2 aberto: Fórmulas: hp = ( dhg 1)x h; mca ; h = L1 L2; mca (tubo liso s/ registro) hpr = (dhg 1)x h1; mca ; h1 = L3 L4; mca (tubo liso c/ registro) hp LOC = hpr hp; mca (perda de carga localizada no registro) - Tubulação lisa de 11/2 ; - Tubulação lisa de 11/2 com registro de gaveta aberto; - Quadro de pressões manômetros; - dhg = 13,6 - Calcular a perda localizada no registro (hp LOC ); 12