Relatório de fenômenos de transporte experimental

Relatório de Fenômenos de Transporte Experimental

Experimento 1

Aline Simal 02E075
Everton L.Carpanezi 02E074
Fernando D. Albuquerque 00I113
Luis A. D. Júnior 02E094

PREVISÃO DO TEMPO DE ESCOAMENTO DE UM LÍQUIDO POR MODELAGEM MATEMÁTICA

1. RESUMO

Neste experimento foi verificada a confiabilidade do modelo matemático, que descreve a variação do tempo de escoamento de um líquido em função dos parâmetros físicos do sistema. Para isso, fez-se uma medição utilizando tubos de diferentes diâmetros e comprimentos.

2. INTRODUÇÃO

2.1 Tipos de escoamentos

Os escoamentos completamente limitados por superfícies sólidas são denominados internos e incluem fluxos através de tubos, dutos, válvulas e reservatórios. Os escoamentos (internos e externos) podem ser laminares ou turbulentos, sendo possível a solução analítica dos escoamentos laminares.[1] Para o caso de escoamento turbulento, as soluções analíticas são respaldadas por dados experimentais. O regime de escoamento (laminar ou turbulento) é uma função do número de Reynolds (parâmetro adimensional) [2]:

Re = ρ.Vd μ Onde, V [m/s] é a velocidade de escoamento do fluido, d [m] o diâmetro do tubo e μ [kg/m.s] a viscosidade do fluido.
O escoamento em tubos é laminar quando Re ≤ 2300. Entre os valores de 2300 a 4000 ocorre uma transição de regime laminar para turbulento e para valores maiores que 4000 o regime vai se tornando progressivamente turbulento [1,2].
2.2 Equação de Bernoulli e tipos de perda

Robert W. Fox e Alan T. McDonald [1] deduzem a equação de Bernoulli para o caso especial de escoamento incompressível, massa específica (r) constante:

2
P + V +z = Constante γ 2g

Onde,
P [N/m2] - pressão, g [N/m3] - peso específico,
V [m/s] -