X Semana de Extensão, Pesquisa e Pós-graduação - SEPesq
Centro Universitário Ritter dos Reis
Experimento didático de perda de carga em tubulações com emprego de
equipamento simples e de baixo custo.
Autor: Rafaella Ruiz de Couto
Universidade Estadual do Rio Grande do Sul - UERGS
E-mail: [email protected]
Coautor 1: Thiane Silveira de Ávila
Universidade Estadual do Rio Grande do Sul - UERGS
E-mail: [email protected]
Coautor 2: Camila Azzolin de Souza
Universidade Estadual do Rio Grande do Sul - UERGS
E-mail: [email protected]
Orientador: Renato Letizia Garcia
Doutor em Engenharia – PROMEC/UFRGS
Universidade Estadual do Rio Grande do Sul – UERGS
E-mail: [email protected]
Resumo: A bancada hidráulica é o equipamento mais utilizado em experimentos que
envolvem o cálculo de perda de carga em tubulações e acessórios. Esse tipo de
equipamento possui custo elevado e ocupa muito espaço no laboratório. O trabalho
desenvolvido apresenta uma alternativa mais econômica para o cálculo experimental da
perda de carga em tubulações, a partir do emprego de um tanque hidráulico de baixo custo.
O experimento descrito foi elaborado no intuito de integrar uma disciplina experimental do
curso de Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia da UERGS em Novo Hamburgo. A
perda de carga de um tubo foi calculada através da equação de Bernouilli de fluido real,
aplicada entre a seção de entrada e de saída de um tanque vertical, suspenso a cerca de
um metro de altura do piso, e cujo fundo permite o acoplamento de tubulações retas. Os
ensaios nesse equipamento envolvem o cálculo da velocidade do escoamento da água no
corpo do tanque, a partir do registro dos tempos associados à variação do nível de água. A
velocidade de escoamento no interior da tubulação e a energia cinética das seções de
entrada e saída da água no tanque foram calculadas com o uso de uma planilha EXCEL,
que permite automatizar os cálculos e facilita a visualização dos resultados e a construção
de gráficos. Os resultados obtidos demonstraram que é possível utilizar um equipamento
de baixo custo para estimar a perda de carga em tubulações, tendo em vista que não houve
diferenças significativas entre dados experimentais e cálculos teóricos. A metodologia
utilizada requer uma série de cálculos para estimar a perda de carga num tubo, exigindo do
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SEPesq – 20 a 24 de outubro de 2014
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aluno o conhecimento dos fundamentos teóricos e das expressões analíticas que
descrevem o escoamento de fluidos. Desta forma, o experimento apresentado constitui um
instrumento didático eficaz e de baixo custo.
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