ROTEIRO DE EXPERIMENTOS ENG1580

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1 PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS COORDENAÇÃO DO LABORATÓRIO DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE EXPERIMENTAL ROTEIRO DE EXPERIMENTOS ENG1580 LABORATÓRIO DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE EXPERIMENTAL PROFESSORES: MARCELO TSUYOSHI HARAGUCHI NAZARENO FERREIRA DA SILVA FELIPE C. VELOSO DOS SANTOS THIAGO H. ARBUÉS BOTELHO GOIÂNIA, GO

2 FENÔMENOS DE TRANSPORTE EXPERIMENTAL 1 a Experiência: Determinação da massa específica, densidade e percentagens ρ = m V Equação 1.1 Y = P V Equação 1.2 m mis = m alc + m H2 O Equação 1.3 V mis = V alc + V H2 O Equação ρ H2 O = 1,0 g cm 3 ; - ρ alc = 0,79 g cm 3. Especificação: álcool a 96º GL (ou 96% álcool puro na solução) - Duas amostras de álcool; - Recipiente graduado para definir volume; - Balança eletrônica. - Descobrir o da mistura; - Determinar as percentagens de álcool e água na mistura; - Verificar se o álcool está dentro das normas de qualidade; 2

3 2ª Experiência: a) Verificação da pressão atmosférica com auxílio do Barômetro P al = P anm 0,081 h mm Hg Equação MATERIAL PARA EXPERIÊNCIA - Barômetro; - Altímetro. 3 OBJETIVOS - Determinar as altitudes em 3 (três) pontos da área 3 da PUC e calcular a pressão atmosférica média deste local; b) Princípio da Bomba Centrífuga: 4 FÓRMULAS Y = W2 X 2 2 g 1 2 g Y W = ( X 2 ) 2 rd, em s Equação 2.2 Equação 2.3 Em que: g = 9,81 m/s². 5 MATERIAL PARA EXPERIÊNCIA - Recipiente acrílico transparente acoplado a um conjunto motor bomba. 6 OBJETIVOS - Demonstrar experimentalmente o princípio da Bomba Centrífuga. 3

4 3º Experiência: Verificação da vazão 1 FÓRMULA V = Q Vazão em volume Equação 3.1 T Q = em m³/s Em que: V = B L H Equação MATERIAL PARA EXPERIÊNCIA - Reservatório de acrílico (Dimensões: B = 38,15 cm; L= 22,55 cm) - Rotâmetro (vazão em LPH) 3 OBJETIVOS - Determinar a vazão pelo método direto - Comparar as vazões entre reservatório e rotâmetro 4

5 4ª Experiência: Determinação da velocidade no tubo de Pitot Do tubo de Pitot tem-se: V 2 = Δh Equação g V = (2 g Δh) 1 2, em m s Equação 5.2 Δh = L 1 L 2, em mca Equação 5.3 Q = V A, em m 3 s Equação 5.4 Em que: Q = vazão, em m³/s; V = velocidade, em m/s; g = aceleração da gravidade, em m/s²; A = área da tubulação, em m². - g = 9,81 m/s 2 ; - Tubo de Pitot; - Manômetros; - Rotâmetro. - Determinar a velocidade no tubo de Pitot; - Calcular a área da seção para essa velocidade; 5

6 5ª Experiência: Determinação da vazão na Placa de Orifício 1 Q = K S 0 [2 g (d Hg 1) Δh] 2 Equação 7.1 S 0 S = m S 0 = S m Equação 7.2 Portanto: 1 Q = K S m[2 g (d Hg 1) Δh] 2 Equação 7.3 Δh = L 1 L 2, em mca Equação 7.4 Q = V A, em m 3 s Equação 7.5 Em que: Q = vazão, em m³/s; V = velocidade, em m/s; g = aceleração da gravidade, em m/s²; A = área da tubulação, em m². 1 DADOS - Diâmetro do tubo = 50 mm; - Valor de m=0,055; - Valor de K 0,676 (calibrar o K usando como referência a Q do rotâmetro) - dhg = 13,6; - g = 9,81 m/s 2 ; - A = S = π D2 4, em m². 2 MATERIAL PARA EXPERIÊNCIA - Tubo Diafragma; - Quadro de pressões manômetro. 3 OBJETIVOS - Determinar a vazão no tubo Diafragma; - Calcular a velocidade na tubulação de 3 6

7 6ª Experiência: Calibração do tubo Venturi 1 Q v = K v S 1 m [2 g (d Hg 1) Δh v ] 2 Equação 8.1 Δh v = L 1 L 2, em mca Equação 8.2 Q = V A, em m 3 s Equação 8.3 Em que: Q = vazão, em m³/s; V = velocidade, em m/s; g = aceleração da gravidade, em m/s²; A = área da tubulação, em m². - Diâmetro do tubo do Venturi = 50 mm; - Valor de m = 0,2025; - Condição Qr = Qv; - dhg = 13,6; - g = 9,81 m/s 2 ; - A = S = π D2 4, em m². - Rotâmetro; - Tubo Venturi; - Quadro de pressões manômetros. - Determinar o coeficiente de calibração (Kv) do tubo Venturi; - Calcular a vazão no tubo Venturi usando o (Kv) calibrado e novos valores de Δh v ; 7

8 7ª Experiência: Determinação da perda de carga no Tubo de Cobre h p = (d Hg 1) Δh, em mca Equação 9.1 J = h p L, em m m Equação 9.2 Δh = L 1 L 2, em mca Equação Comprimento da tubulação entre tomadas de pressão = 0,94 m; - dhg = 13,6. - Tubulação de cobre - Quadro de pressões manômetro. - Calcular a perda de carga total (hp); - Calcular a perda de carga unitária (J); 8

9 8ª Experiência: Determinação da perda de carga no Tubo Liso e no Tubo Rugoso h p = (d Hg 1) Δh, em mca Equação 10.1 J = h p L, em m m Equação 10.2 Δh = L 1 L 2, em mca Equação dhg = 13,6. - Tubulação rugosa - Tubulação lisa - Quadro de pressões manômetro. - Calcular a perda de carga total (hp); - Calcular a perda de carga unitária (J); - Comparar os resultados encontrados para as diferentes tubulações; 9

10 9ª Experiência: Determinação da perda de carga nos registros de Esfera e de Gaveta h p = (d Hg 1) Δh, em mca Equação 11.1 Δh = L 1 L 2, em mca Equação dhg = 13,6. - Tubulação lisa; - Tubulação lisa com registro de gaveta aberto; - Quadro de pressões manômetros. - Calcular a perda localizada no registro (hp); 10

11 10ª Experiência: Determinação da perda de carga - Joelho e Curvas h p = (d Hg 1) Δh, em mca Equação 11.6 Δh = L 1 L 2, em mca Equação dhg = 13,6. - Joelho 45 ; - Curva 90 ; - Quadro de pressões manômetros. - Calcular a perda localizada nos acessórios; 11