Diego

Inicialmente, conectou-se um tubo de diâmetro conhecido na base do tanque. Com uma das extremidades vedada (tubo), colocou-se água até que a marca H1 (Figura 1) no tanque fosse ultrapassada. A vedação foi retirada para que fosse dado início a mensuração do tempo de esvaziamento entre as marcas Hi (40 cm) eHf (0 cm). Conhecido o diâmetro do tanque e a altura de líquido (40 cm), calculou-se o volume e relacionou-o com o tempo de escoamento para encontrar a vazão, através da equação 1. Entretanto, continuou-se a mensuração do tempo total de esvaziamento do tanque para fins de comparação com o tempo calculado através da equação 2. Para encontrar a velocidade de escoamento, calculou-se a área da tubulação (sendo conhecido o diâmetro da mesma) e relacionou-a com a vazão calculada através da equação 3.
Q= V/t ( m^3⁄s) (1) t_calc= 7/3 . (D_1/D_2 )^2 . ((L_T . μ^(1/4))/(6,32 .g.ρ^(1/4).D_2^(5/4) ))^(4/7) . [(H_i+L)^(3/7)-(H_f+L)^(3/7) ] (s) (2)
V= Q/A ( m⁄s) (3) Figura 1 – Representação do experimento de esvaziamento de tanque
Onde:
L = comprimento do tubo de descarga (m);
L_t = comprimento do tubo reto de descarga somado ao comprimento equivalente (m);
D_1 = diâmetro do tanque (m);
D_2 = diâmetro do tubo (m);
H_i = altura inicial do líquido no tempo t, medida deste ao fundo do tanque (m);
H_f = altura do líquido no tempo t, medida deste ao fundo do tanque;
Z = Distância entre o nível do líquido no tanque e a saída dos tubos; g = aceleração da gravidade (m/s2); ρ = massa específica (Kg/m3); μ = viscosidade (N.s/m2). A equação 2 resultou de uma série de outras equações: Primeiro fez-se um balanço de energia mecânica entre os pontos 1 e 2. Simplificou-se o modelo fazendo algumas suposições, relacionou-o com a equação de Fanning (perda de carga) e o número de Reynolds e, após desenvolver as equações,