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PME3230 Mecânica dos Fluidos I P3 Laboratório 30.11.2018 30 minutos Responder às questões nesta mesma folha. Não esquecer de identificar esta folha. 1. Considerar o trecho de uma linha de transporte de líquidos mostrada na figura 1. Nela estão traçadas as linhas piezométricas para os trechos 1-3 e 5-7. Dados: Q = 0,0021 m³/s; D1-4= 0,028 m; g= 9,8 m/s² 1.1. (1,5) Identificar o sentido de escoamento, de 1 para 7 ou de 7 para 1. Justificar a resposta. O sentido de escoamento é de 1 para 7. Não havendo máquina no trecho em análise, o fluxo se dá no sentido de nível de energia decrescente, indicado por uma linha de energia paralela à linha piezométrica. 1.2. (1,5) Para escoamento de 1 para 7, o que deve ocorrer na seção 4 da figura para que a linha piezométrica indique um acréscimo de pressão como na figura? Justificar a resposta. A variação de seção deve ser para maior, de tal forma que parte da redução de energia cinética se transforme em energia de pressão. 1.3. (2,0) Traçar na figura 1, com auxílio de uma régua, a linha de energia no trecho 1-4; apresentar todas as equações e cálculos necessários para tal. Cotar na figura 1 a carga cinética do trecho 1-4. Dados: Q = 0,0021 m³/s; D1-4= 0,028 m; g= 9,8 m/s² LC = LP + carga cinética(hc) hc = V²/2g V = Q/A V = 4Q/(πD²) V = 4*0,0021/(π*0,028²) V = 3,41 m/s hc = 600,0 mm 1.4. (2,0) Sabendo que a carga cinética do trecho 4-7 é 0,200 m, traçar na figura 1 a linha de energia (LE) e determinar o valor da perda de carga relacionada ao acessório instalado em 4, fazendo sua indicação no gráfico da figura 1. Apresentar abaixo o valor numérico com a respectiva unidade. A perda de carga no acessório é de 150,0 mm 2. A figura 2 mostra a curva ajustada à nuvem de pontos obtida em ensaio de um medidor deprimógeno do tipo Venturi no Lab. de Mecânica dos Fluidos. Nela está representada a diferença de pressão em termos de coluna de fluido (dh) como função da vazão (Q) que ocorre no medidor. Na mesma bancada foi realizado o ensaio de uma Bomba Hidráulica de Fluxo, BHF, e que gerou a tabela 2. 2.1. (1,5) Determinar a vazão na BHF correspondente à linha 7 da tabela 1. Expor de forma sucinta o procedimento usado. Traçar na figura 2 as linhas indicativas do processo usado. Do gráfico da figura 2, com dh=131,0 mm tem-se uma vazão Q=1,73 dm³/s. 2.2. (1,5) Escreva abaixo a expressão para determinar a carga da bomba hidráulica (Hb) e complete a tabela 2 inserindo nas células vazias das linhas 1 e 2 da mesma tabela 2 as três parcelas faltantes e necessárias para calcular a carga da bomba, Hb, e suas respectivas unidades. Justificar a resposta. A equação da Energia permite o cálculo de cargas entre duas seções de escoamento. HB = Ps - Pe/ G + v²s/2g - v²e/2g + zs - ze = HB = Dp/G + Dv²/2g + zs - ze Deve-se determinar as cargas: de pressão de saída, s: saída; e: entrada; v: velocidade; ps Gamma Dp/Gama Dv²/2g Hb Tabela 1 Dp/G e a carga cinética Dv²/2g, visto que a carga potencial é constante e igual a 1,025 m (dado). (m) (m/s) (m) (kfg/cm²) (m) (m) (m) 0,50 0,75 1,5 2,00 1,45 1,35 1,0 2,80 0,75 1,05 1,9 3,00 1,30 1,20 1,0 3,50 G: peso específico (N/m³), 1,0 kgf/cm² = 100,0 kPa. Tabela 2 G=10m³/s Gamma (N/m³): 10000 zs- ze (m): 1,025 Gabarito P3 2018 Lab.docx
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