UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
SETOR DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Equipamentos e Máquinas - CTPEM
Experimento 1: Determinação do coeficiente de descarga em reservatórios
Definição:
O coeficiente de descarga é definido como a razão entre a vazão real e a vazão máxima (teórica) que um dado
dispositivo pode fornecer.
Procedimento experimental:
O experimento consistirá em, atingido o regime permanente, medir grandezas como a altura da coluna da água, o
diâmetro do furo e a vazão de entrada da água no reservatório. Empregando-se as equações fundamentais da
mecânica dos fluidos, é possível mostrar que o coeficiente de descarga pode ser estimado através da seguinte
relação:
Cd =
Q
,
A 2 g ∆h
sendo Cd o valor do coeficiente de descarga [adim], Q a vazão de entrada no reservatório [m3/s], g a aceleração
local da gravidade [m/s2] e ∆h a altura da coluna de água até o centro do furo [m].
Dados coletados:
Dimensões do furo [mm]:
Med.
Q
[l/s]
∆h
[mm]
Dimensões do furo [mm]:
Cd
1
2
3
4
5
∆h
[mm]
Cd
1
2
3
4
5
Dimensões do furo [mm]:
Med.
Q
[l/s]
Med.
Dimensões do furo [mm]:
Q
[l/s]
1
2
3
4
5
∆h
[mm]
Med.
∆h
[mm]
Cd
1
2
3
4
5
Dimensões do furo [mm]:
Cd
Q
[l/s]
Med.
Q
[l/s]
∆h
[mm]
1
2
3
4
5
Dimensões do furo [mm]:
Cd
Med.
Q
[l/s]
∆h
[mm]
1
2
3
4
5
Observações:
Caso o furo não apresente formato circular, deve-se calcular o diâmetro hidráulico (Dh) do mesmo, através da
seguinte relação:
Dh = 4 A P
sendo A a área do furo e P o respectivo perímetro.
Adotar como valor da aceleração da gravidade, g = 9,8 m/s2.
Cd
Utilizar a seguinte relação para a correção da vazão:
Qreal = 1,29458 Qlido + 0,01508
Relatório a apresentar:
Apresentar um relatório completo, contendo:
• Introdução e objetivos.
• Descrição do experimento.
• Dedução da equação empregada para o cálculo do coeficiente de descarga.
• Tabela de resultados experimentais.
• Memorial de cálculos, incluindo a incerteza do coeficiente calculado.
• Gráfico de Cd versus ∆h, mostrando todos os tipos de orifícios empregados e a incerteza do coeficiente de
descarga.
Cd
Cd - Valores médios
∆h
∆