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HIDRAULICA LABORATORIO TUBO DE PITOT...

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UNIVERSIDADE PAULISTA Marquês Engenharia Civil

ALEXIA BOTELHO NARITA N2923H4 – EC5P13

TUBO DE PITOT Relatório Técnico

São Paulo 2020

ALEXIA BOTELHO NARITA

TUBO DE PITOT Relatório Técnico

Relatório Técnico referente ao experimento realizado em laboratório, apresentado ao curso de Engenharia Civil da Universidade Paulista, da disciplina de Hidráulica e Hidrologia.

São Paulo 2020

RESUMO

O presente relatório apresenta informações e resultados obtidos referentes às atividades práticas realizadas em laboratório, com o objetivo de realizar o levantamento do perfil de uma tubulação circular com o Tubo de Pitot, para medir a velocidade num escoamento através da variação de pressão. Onde comprova-se que quanto mais próximo da parede do tubo, menor a velocidade do fluido, no caso, utilizou-se a água.

Introdução O princípio de funcionamento do Tubo de Pitot baseia-se na determinação da velocidade de escoamento de um fluido através da diferença de pressões estáticas e dinâmicas no ponto, onde a pressão estática não depende do movimento (equação de Bernoulli). Apesar de ser impossível a obtenção da velocidade exata num ponto, pode-se determinar a velocidade média numa pequena área ou volume com o auxílio de alguns instrumentos adequados. O tubo de Pitot é um instrumento de medição que mede a velocidade de fluidos em modelos físicos em laboratórios de hidráulica, em laboratórios de aerodinâmica e também na hidrologia para a medição indireta de vazões em canais e rios, em redes de abastecimento de água, em adutoras, em oleodutos e ainda a velocidade dos aviões, medindo a velocidade de escoamento do ar.

Determinando o perfil de velocidade em uma tubulação

Figura 1: tubo de Pitot com tomada de pressão estática na parede da tubulação e conectado ao manômetro de tubo em U.

Sendo assim, a equação de Bernoulli aplicada entre os pontos 1 e 2, é a seguinte:

Materiais utilizados 

Bomba hidráulica conectada ao conjunto de tubulações



Recipiente graduado para a medição de volume



Cronômetro



Manômetro



Tubo de Pitot

Figura 2: Bancada de fluidos multipropósito

Figura 3: Manômetro digital

Figura 4: Controlador de posição, onde verifica-se o diâmetro da tubulação onde localiza-se o tubo de Pitot.

Figura 5 e 6: Recipiente graduada para medição do volume utilizado para determinar a vazão e o Rotâmetro.

Procedimento Experimental

As bombas foram ligadas e esperou-se que as mesmas preenchessem toda a tubulação com o fluido (água) e fosse completamente estabilizada. O experimento começou com o cálculo da vazão através do volume o do tempo utilizado: Volume (V) utilizado: 36m³ Tempo (t) : 15,46 s

Utilizando a fórmula da vazão (Q=V/t) obteve-se o resultado 0,0023 m³/s e o rotâmetro informou 0,0025 m³/s.

Em seguida, foi retirado todo o ar das mangueiras que conectam ao manômetro para retirar as bolhas de ar e assim não houver erro na leitura da pressão, foi posicionado o tubo de Pitot no ponto de maior pressão, no centro, e o o’ring do controlador na posição zero.

Após os procedimentos necessários com os aparelhos, iniciaram-se as medições de dois em dois milímetros partindo do -16mm até 16mm, anotando as diferenças das pressões apontadas no manômetro. Para isso, foi realizada a média da maior e da menor pressão que o manômetro constatava durante sua leitura nas medidas.

Utilizando a equação de Bernoulli, calculou-se a velocidade para cada variação de pressão encontrada nas posições determinadas.

Análise dos Dados e Medições

Posição (mm) 16 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 -16

ΔP (PA) 1350 2050 2850 3400 4250 4700 5650 6050 6400 6450 6350 6100 5750 5050 3850 2600 1900

v1 (m/s) 1,64 2,02 2,39 2,61 2,91 3,06 3,36 3,48 3,58 3,62 3,56 3,49 3,39 3,18 2,77 2,28 1,95

Figura 8: tabela com os resultados obtidos

Conclusões e Considerações Finais

Com os resultados obtidos, notou-se que quanto mais próximo do centro (0mm), maior a velocidade e a pressão do fluido.

As possíveis fontes de erro das medições encontradas poderiam ocorrer da diferença da vazão calculada através do volume e do tempo, e a apontada pelo rotâmetro....