AFF159 Perda por atrito em tubulações, equipamentos para treinamento em engenharia de fluidos, equipamentos educacionais, equipamentos de ensino.1. Introdução ao equipamento
1.1 Visão geral
A perda de pressão em um tubo é a perda de pressão do fluido devido ao atrito entre as partículas do fluido e as paredes do tubo, bem como obstruções no interior do mesmo.
O atrito em tubos é um dos experimentos clássicos de laboratório e sempre ocupou um lugar importante no ensino prático da mecânica dos fluidos. Os resultados das pesquisas e os princípios subjacentes são importantes para engenheiros aeroespaciais, industriais e mecânicos.
Utilizado para determinar o coeficiente de atrito em tubos de diferentes diâmetros e rugosidades, para estudar as perdas de pressão em diferentes tipos de válvulas e conexões, e para comparar diferentes métodos de medição de vazão.
Instruções gerais
O dispositivo consiste em seis seções retas de tubos feitas de diferentes materiais, com diferentes diâmetros e rugosidades. Também estão incluídos diversos acessórios para o estudo de perdas em tubos retos, vários tipos de válvulas (válvulas de gaveta, válvulas de esfera, válvulas de assento angular, etc.), conexões de tubos (filtros em linha, curvas, alargamentos repentinos, contrações, etc.) e elementos de medição (tubo Venturi, tubo de Pitot, medidor de vazão por orifício, etc.).
Alguns elementos de medição, como tubos Venturi, tubos de Pitot, etc., são transparentes para permitir a observação de seu funcionamento.
Diferentes seções de tubulação, válvulas e conexões incluem múltiplos pontos de medição de pressão, com dispositivos de conexão rápida para instalar tubos conectados aos respectivos dispositivos de medição de pressão.
Com essa configuração, as perdas de pressão por atrito podem ser estudadas em uma ampla faixa de números de Reynolds, abrangendo regimes de fluxo laminar, transicional e turbulento. Dois piezômetros de água permitem o estudo das perdas de pressão em cenários de fluxo laminar. Dois manômetros de Bourdon registram a perda de pressão em condições de fluxo turbulento. Inclui também um medidor de vazão que mede a taxa de fluxo e a compara com as medições dos tubos Venturi e de Pitot.
Esta unidade requer um sistema de abastecimento de água.
1.2 Características
Os principais componentes incluem o medidor e a estrutura de suporte do medidor de vazão.
Uma bomba centrífuga extrai água de um reservatório na bancada hidráulica (não incluso) e a envia para o tubo de ensaio. O medidor de vazão instalado no tubo pode ser instalado de forma rápida e fácil na área de teste da unidade. Esses medidores estão disponíveis em diversos princípios de medição e níveis de precisão.
Utilizando um manômetro de pressão de água ou dois manômetros tipo Bourdon, é possível medir a queda de pressão em cada medidor de vazão. Válvulas garantem a rápida ventilação de todas as linhas dos manômetros.
A água descarregada do medidor de vazão em teste é coletada em um tanque volumétrico (localizado dentro da bancada hidráulica), onde a vazão pode ser determinada com precisão. O tanque possui degraus para acomodar vazões baixas ou altas e um defletor de ondas integrado para reduzir a turbulência. Um tubo de nível graduado indica o nível da água. A água retorna ao reservatório através da válvula de drenagem.
2. Parâmetros técnicos
Peso: aproximadamente 150 kg
Condições de operação: Temperatura +5 °C a +40 °C, umidade relativa <85% (25 °C)
Dimensões: aproximadamente 2100 mm * 845 mm * 1270 mm
3. Lista de componentes e descrição detalhada
3.1 Parte principal
Nº Nome
1 Módulo de teste de tensão
2 Módulo de tubo rugoso com diâmetro interno de 17 mm
3 Módulo de tubo rugoso com diâmetro interno de 23 mm
4 Módulo de tubo de metacrilato com diâmetro interno de 6,5 mm
5 Módulo de tubo liso com válvula de sede angular e diâmetro interno de 16,5 mm
6 Módulo de tubo liso com válvula de gaveta e diâmetro interno de 26,6 mm
7 Módulo de tubo composto
8 Módulo de interface tipo T
9 Módulo rotâmetro
3.2 Lista de configuração do equipamento
Nº Nome Qtd.
Componente 1 Rotâmetro 1
Componente 2 Tubo rugoso com diâmetro interno de 17 mm 1
Componente 3 Tubo rugoso com diâmetro interno de 23 mm 1
Componente 4 Tubo de metacrilato com diâmetro interno de 6,5 mm 1
Componente 5 Válvula de sede angular 1
Componente 6 Tubo liso com diâmetro interno de 16,5 mm 1
Componente 7 Gaveta 1
Componente 8 Tubo liso com diâmetro interno de 26,6 mm 1
Componente Filtro de malha 9 1
Componente 10 Válvula de diafragma 2
Componente 11 Tubo variável de 25-40 mm de diâmetro 1
Componente 12 Tubo de Pitot 1
Componente 13 Tubo Venturi 1
Componente 14 Placa de orifício 1
Componente 15 Tubo variável de 40-25 mm de diâmetro 1
Componente 16 Sistema de tubulação paralela 1
Componente 17 Cotovelo de 90° 1
Componente 18 Conexão em T 15
Componente 19 Válvula de esfera 10
Componente 20 Cotovelo de 45° 2
Componente 21 Conexão em T chanfrada 1
Componente 22 Manômetro axial resistente a choques 2
Componente 23 Dispensador hidráulico 2
3.3 Acessórios
Nº Nome Qtd
1 Conector rápido de plástico CPC com rosca externa macho 2
2 Conector rápido de plástico CPC com rosca externa fêmea 2
3 Traqueia 8-5,5 transparente 7M
4. Lista de experimentos
Experimento 1: Experimento com módulo de teste de estresse
Experimento 2: Experimento de perda por atrito em tubo rugoso com diâmetro interno de 17 mm
Experimento 3: Experimento com válvula de gaveta em tubo liso com diâmetro interno de 26,6 mm
Experimento 4: Experimento com tubo Venturi
Experimento 5: Experimento com módulo de interface tipo T
