Este documento descreve um estudo sobre perdas de carga em escoamentos sob pressão em tubos de secção circular. O objetivo foi quantificar as perdas de carga utilizando instrumentos de precisão. Foram realizadas medições para calibrar os instrumentos e analisar as perdas de carga contínuas e localizadas para diferentes caudais, calculando parâmetros como a rugosidade equivalente. Os resultados mostraram valores semelhantes de rugosidade para os diferentes caudais, indicando desgaste do material ao longo do tempo.

1. Análise de perdas de carga em escoamento sob pressão, num tubo de secção circular

2. Objectivos Quantificação das perdas de carga em escoamentos sob pressão em condutas rectilíneas de secção circular, utilizando instrumentos de precisão.

3. P Conceitos Base Escoamentos sob pressão

4. Conceitos Base Equação de Bernoulli a equação de Bernoulli a uma linha de corrente entre o ponto 1 e 2: Delta H = H2 – H1

5. Conceitos Base Perdas de Carga: Contínuas Localizadas Equação de Darcy-Weisback Fórmula de Colebrook-White

6. Conceitos Base Rugosidade Equivalente Inserir texto

7. Resultados e Discussão Calibração do transdutor de pressão diferencial Inserir imagem das colunas Erros associados às medições: - limnímetro -> 0,005cm

8. Resultados e Discussão Calibração do transdutor de pressão diferencial Erro do sinal do transdutor é obtido pelo desvio padrão da média dos 500 valores obtidos.

9. Resultados e Discussão Calibração do transdutor de pressão diferencial Delta H = ….*delta U + …..

10. Resultados e Discussão Calibração do caudalímetro Inserir imagem dos baldes Erros associados às medições: - tubo piezométrico -> 0,25L

11. Resultados e Discussão Calibração do caudalímetro Caudal = ….* DeltaU+ …..

12. Resultados e discussão Análise das perdas de carga Propriedades da água:

13. Resultados e discussão Análise das perdas de carga Para um dado caudal (Q1):

15. Perda de carga localizada Notou-se a existência de uma perda de carga localizada entre as tomas de pressão 11 e 13. Como a queda de pressão nesta zona se deve quase exclusivamente à perda de carga localizada devido ao estrangulamento resultante da união dos dois tubos, considerou-se desprezável neste troço a perda de carga contínua e procedeu-se ao cálculo da perda de carga localizada.

16. Perda de carga contínua Para cada tomada de pressão calculou-se e o valor de j (perda de por unidade de comprimento. Calculou-se o j médio e pela equação de Darcy calculou-se o valor do coeficiente de resistência λ. Com este valor e recorrendo à equação de Colebrook-White calculou-se o valor da rugosidade equivalente. .

18. Resultados e discussão Análise das perdas de carga Para um dado caudal (Q2):

20. Perda de carga localizada Notou-se a existência de uma perda de carga localizada entre as tomas de pressão 11 e 13. Como a queda de pressão nesta zona se deve quase exclusivamente à perda de carga localizada devido ao estrangulamento resultante da união dos dois tubos, considerou-se desprezável neste troço a perda de carga contínua e procedeu-se ao cálculo da perda de carga localizada que correspondi à diferença entre o valor da queda de pressão entre 1-13 e 1-11, que dá a queda entre 11 e 13.

21. Perda de carga contínua Para cada tomada de pressão calculou-se e o valor de j (perda de por unidade de comprimento. Calculou-se o j médio e pela equação de Darcy calculou-se o valor do coeficiente de resistência λ. Com este valor e recorrendo à equação de Colebrook-White calculou-se o valor da rugosidade equivalente. .

23. Comparação Os valor de k são relativamente semelhantes. Apesar de ao longo do tempo (ordem de grandeza=anos), estes valores aumentarem devido a desgaste do material e acumulação de particulas nas paredes. O perspex novo tem rugosidade 0.003, valor que agora se encontra superior.

24. Conclusão