Trabalho de hidraulica 1

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Trabalho de hidraulica 1

  1. 1. INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CURSO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL JEFERSON MONTEIRO DO NASCIMENTO EXPERIÊNCIAS DE NIKURADSE E MOODY VITÓRIA 2013
  2. 2. 1. Experiências de atritos em tubos de J. Nikuradse e Moody. Os estudos em problemas envolvendo atrito em tubos mostram que o fator de atrito (f), está relacionado com dois parâmetros adimensionais; o Número de Reynolds (Re) e a rugosidade relativa do tubo (e/D). f=F(e/D, Re) 1.1 Experiência de J. Nikuradse Esta experiência teve como principal objetivo determinar o fator de atrito (f), através de diversos experimentos e investigações. Nesse estudo J. Nikuradse colocou grãos de areia de tamanho uniforme nas paredes de 3 tubos lisos de vidro de tamanhos diferentes, nos quais produziu rugosidades artificiais. Obtendo, dessa forma o mesmo valor da rugosidade relativa para os 3 tubos. Essa experiência foi realizada para 5 valores de Re. Depois de realizados os estudos, J. Nikuradse provou que para o tipo de rugosidade ensaiada, é válido o conceito de rugosidade relativa, sendo correta a expressão, citada no item 1. FIGURA 1- Resultados experimentais de Nikuradse Pelo diagrama, observa-se que as regiões de transição de escoamento laminar-turbulento se encontram em áreas pertencentes a Re<2000 e Re>4000. Na região de regime laminar, os valores de f se concentram em uma única linha, não tendo relação com a
  3. 3. rugosidade relativa. Já na região de turbulência de transição, observa-se que na região 1, o fator de atrito varia com Re e RR, entretanto, na região 2, nota-se que o fator de atrito é independente de Re. 1.2 Experiências de Moody Moody percebeu que apesar dos tubos comerciais não possuírem uma rugosidade uniforme e com fácil identificação, como aquelas das experiências Nikuradse com vidro de grãos de areia, esses dados podem ser utilizados como indicadores quantitativos da rugosidade equivalente dos tubos comerciais. Apresentando assim, esses valores de f em um diagrama de f versus Re, para diferentes valores de rugosidade relativa dos tubos (e/D). FIGURA 2- Diagrama de Moody No diagrama observa-se que a região de regime laminar é representada pelo Re <2000, sendo caracterizado pela fórmula f=64/Re. Quando Re>4000 são identificadas duas regiões. A região a esquerda da linha transversal às curvas onde f depende de k/D e do Re (turbulência de transição) e a outra região a direita dessa linha onde f só depende de k/D (turbulência plena ou turbulento rugoso).

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