ZF0327 Aparelho para Medição de Perda por Atrito em Tubagens - Equipamento Didáctico para Bancada de Trabalho - Tecnologia Educativa - Mecânica dos Fluidos - Equipamento para Experiências
1. Introdução ao equipamento
1.1 Visão geral
A perda de pressão num 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 uma das experiências clássicas de laboratório e sempre ocupou um lugar importante no ensino prático da mecânica dos fluidos. Os resultados da investigação e os princípios subjacentes são importantes para os engenheiros aeroespaciais, industriais e mecânicos.
Utilizado para determinar o coeficiente de atrito em tubagens de diferentes diâmetros e rugosidades, para estudar as perdas de pressão em diferentes tipos de válvulas e acessórios, e para comparar diferentes métodos de medição de caudal.
Instruções gerais
O dispositivo é constituído por seis secções retas de tubos feitas de diferentes materiais, com diferentes diâmetros e rugosidades. Estão também incluídos diversos acessórios para o estudo de perdas em tubos rectos, vários tipos de válvulas (válvulas de gaveta, válvulas de esfera, válvulas de sede angular, etc.), ligações de tubos (filtros em linha, curvas, alargamentos repentinos, contracções, etc.) e elementos de medição (tubo Venturi, tubo de Pitot, caudalímetro por orifício, etc.).
Alguns elementos de medição, como os tubos Venturi, os tubos de Pitot, etc., são transparentes para permitir a observação do seu funcionamento.
As diferentes secções de tubagem, válvulas e ligações incluem múltiplos pontos de medição de pressão, com dispositivos de ligação rápida para instalar tubos ligados aos respetivos dispositivos de medição de pressão.
Com esta configuração, as perdas de pressão por atrito podem ser estudadas numa vasta gama de números de Reynolds, abrangendo regimes de escoamento laminar, transicional e turbulento. Dois piezómetros de água permitem o estudo das perdas de pressão em cenários de escoamento laminar. Dois manómetros de Bourdon registam a perda de pressão em condições de escoamento turbulento. Inclui também um caudalímetro que mede a taxa de caudal 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 caudal.
Uma bomba centrífuga extrai água de um reservatório na bancada hidráulica (não incluído) e envia-a para o tubo de ensaio. O caudalímetro instalado no tubo pode ser instalado de forma rápida e fácil na área de teste da unidade. Estes medidores estão disponíveis em diversos princípios de medição e níveis de precisão.
Utilizando um manómetro de pressão de água ou dois manómetros do tipo Bourdon, é possível medir a queda de pressão em cada caudalímetro. As válvulas garantem a rápida ventilação de todas as linhas dos manómetros.
A água descarregada do caudalímetro em teste é recolhida num tanque volumétrico (localizado no interior da bancada hidráulica), onde o caudal pode ser determinado com precisão. O tanque possui degraus para acomodar caudais baixos ou altos e um defletor de ondas integrado para reduzir a turbulência. Um tubo de nível graduado indica o nível da água. A água regressa ao reservatório através da válvula de drenagem.
2. Parâmetros técnicos
Peso: aproximadamente 150 kg
Condições de funcionamento: Temperatura +5 °C a +40 °C, humidade relativa <85% (25 °C)
Dimensões: aproximadamente 2100 mm * 845 mm * 1270 mm
3. Lista de componentes e descrição detalhada
3.1 Componentes principais
Nº Nome
1 Módulo de teste de tensão
2 Módulo de tubo rugoso com diâmetro interior de 17 mm
3 Módulo de tubo rugoso com diâmetro interior 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 com diâmetro interior de 16,5 mm
6 Módulo de tubo liso com válvula de gaveta com diâmetro interior de 26,6 mm
7 Módulo de tubo composto
8 Módulo de interface tipo T
9 Módulo de rotâmetro
3.2 Lista de configuração do equipamento
Nº Nome Qtd.
Componente 1 Rotâmetro 1
Componente 2 Tubo rugoso com diâmetro interior de 17 mm 1
Componente 3 Tubo rugoso com diâmetro interior de 23 mm 1
Componente 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 interior de 16,5 mm 1
Componente 7 Válvula de gaveta 1
Componente 8 Tubo liso com diâmetro interior de 26,6 mm 1
Componente 9 Filtro de malha 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 tubagem paralela 1
Componente 17 Cotovelo de 90° 1
Componente 18 Ligação em T 15
Componente 19 Válvula de esfera 10
Componente 20 Cotovelo de 45° 2
Componente 21 Ligação em T biselada 1
Componente 22 Manómetro axial resistente ao choque com rebordo 2
Dispensador hidráulico Componente 23 2
3.3 Acessórios
Nº Nome Qtd
1 Conector rápido de plástico CPC com rosca exterior macho 2
2 Conector rápido de plástico CPC com rosca exterior fêmea 2
3 Tubo transparente 8-5,5 7M
4. Lista de experiências
Experiência 1 Experiência com módulo de teste de stress
Experiência 2 Experiência de perda por atrito em tubo rugoso com diâmetro interno de 17 mm
Experiência 3 Experiência com tubo liso e válvula de gaveta com diâmetro interior de 26,6 mm
Experiência 4 Experiência com tubo Venturi
Experiência 5 Experiência com módulo de interface tipo T
