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Laboratório de Hidráulica, regime de escoamento
Tipologia: Exercícios
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Não perca as partes importantes!
EAM51P – Hidráulica Prática – T
Flávia Garcia Batista de Oliveira- Henrique Gonçalves Lamoglia- 2019000205 Larissa Carneiro De Andrade- Luís Otávio Valim Santos Nascimento - 2023005997 Maria Eduarda Nardez - 2023002556
Ensaio: 28/05/ Entrega: 11/06/
Itajubá – MG 2025
EAM51P – Hidráulica Prática – T
Trabalho submetido ao Professor Prof. Dr. Oswaldo Honorato de Souza Junior como requisito parcial para aprovação na disciplina Hidráulica Prática (EAM51P) da Universidade Federal de Itajubá – Unifei.
Itajubá – MG 2025
O objetivo do ensaio foi determinar o perfil de velocidade em um canal artificial, calcular os parâmetros hidráulicos e do regime de escoamento, além da vazão transportada.
Para a execução do experimento, foi indispensável a determinação das dimensões geométricas do canal. Inicialmente, o molinete foi montado, e a bomba foi acionada, com a rotação ajustada por meio da abertura de uma válvula. Após esse ajuste, verificou-se que o nível da água no canal era de 75 cm acima do fundo. Além disso, realizou-se a medição da largura do canal de vidro do LHDC, que apresentou um valor de 50 cm. Inicialmente, selecionaram-se três pontos ao longo do canal de vidro, correspondendo às posições: x1 = 12,5 cm, x2 = 25 cm e x3 = 37,5 cm. Em cada um desses pontos, foram coletados dados para cinco profundidades diferentes, conforme indicado na tabela apresentada posteriormente. Para cada profundidade, realizaram-se três medições com o molinete, utilizando um tempo de aquisição de 20 segundos. O número de voltas finais foi calculado com base na média dessas três medições. Vale ressaltar que a vazão foi mantida constante ao longo de todo o experimento. O Δh do Venturi permaneceu constante durante sua realização. Com base no Δh do Venturi, determinou-se a vazão do canal por meio da leitura da altura manométrica, que será posteriormente comparada com a vazão medida pelo micromolinete, permitindo calcular o erro percentual entre as duas medições.
Para este experimento foi utilizado:
● Molinete; ● Contador digital de rotação do molinete; ● Venturi; ● Canal de vidro do LHDC.
4.2.4 Número de Reynolds
(4)
Em que:
● 𝑣𝑚𝑒𝑑 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑎 𝑚/𝑠. ● L = comprimento do canal expresso metros.
A partir do experimento realizado, foram obtidos os dados apresentados a seguir, os quais correspondem ao cálculo das velocidades em cada um dos pontos determinados. Esses cálculos foram realizados utilizando a equação do molinete fornecida em laboratório, substituindo-se na fórmula o número de rotações do molinete por segundo. Os valores resultantes estão organizados na Tabela 1. Tabela 1: Velocidades do molinete obtidas em laboratório
Fonte: Autoria Própria
Com os resultados das velocidades do molinete, foi possível calcular as áreas relacionadas com as alturas verticais, extrapolando os valores para a altura 0 e para 75 cm (nível da água) como exibido na Tabela 1, bem como a área dos quatro trechos exibidos na Tabela 2. Ambos foram calculados utilizando o método dos trapézios.
Tabela 2: Área de cada perfil
Fonte: Autoria Própria
Altura Vertical (m) V1 (m/s) V2 (m/s) V3 (m/s) 0,75 0,56 0,58 0, 0,7 0,51 0,54 0, 0,6 0,39 0,44 0, 0,45 0,27 0,41 0, 0,3 0,20 0,33 0, 0,15 0,13 0,26 0, 0,00 0,00 0,00 0,
Área do Perfil 1
Área do Perfil 2
Área do Perfil 3 0,027 0,029 0, 0,045 0,054 0, 0,050 0,065 0, 0,036 0,062 0, 0,025 0,049 0, 0,010 0,038 0, 0,191 0,298 0,
Figura 1: Perfil de Velocidade na altura vertical 1
Fonte: Autoria Própria
Figura 2: Perfil de Velocidade na altura vertical 2
Fonte: Autoria Própria
Figura 3: Perfil de Velocidade na altura vertical 3
Fonte: Autoria Própria
Após a realização das interpolações das alturas verticais, bem como da plotagem dos gráficos de velocidade x altura para seus respectivos perfis, foi possível plotar um gráfico Área x Distância, apresentado na Figura 4.
Figura 4: Área x Distância
Fonte: Autoria Própria
HONORATO, Oswaldo. Roteiro do ensaio de Análise do Perfil de velocidade e cálculo do regime de escoamento em um canal artificial. Maio de 2025. Notas de aula. Link para a planilha de Cálculos: https://docs.google.com/spreadsheets/d/14h457J0j7bJ8m-zJXK6MAUErn33FD3P7u_4MKVc sobI/edit?gid=0#gid=
