Experiência 7 – Perfil de Velocidades em Tubos Circulares
O roteiro da Experiência 07 – Perfil de Velocidades em Tubos Circulares do Laboratório de Hidráulica da UFPB tem como objetivo principal analisar a distribuição da velocidade de um fluido ao longo da seção transversal de um conduto circular. Busca-se identificar como a velocidade varia do centro até as paredes internas, verificando o formato característico do perfil para diferentes regimes de escoamento.
1. Objetivo:
Determinação experimental de perfis de velocidades em tubos circulares.
2. Base Teórica:
Lei de Hagen–Poiseuille: Descreve o escoamento laminar em tubos circulares, prevendo um perfil de velocidade parabólico e relacionando a vazão com a diferença de pressão, a viscosidade do fluido e as dimensões do tubo.
Número de Reynolds: Parâmetro adimensional utilizado para identificar o regime de escoamento, determinando se o perfil de velocidade será mais regular (laminar) ou mais achatado e instável (turbulento).
Condições de Não Deslizamento: Princípio segundo o qual a velocidade do fluido na parede do tubo é nula, influenciando a forma do perfil e gerando gradiente de velocidade do centro até a borda.
3. Equipamentos:
Conduto de Parede Interna do Tipo Liso (Di = 100,20 mm)
Tubo de Pitot
Quadro Piezométrico
4. Procedimento:
Válvula de Retenção (Gaveta): Abrir totalmente o registro de descarga.
Tubo de Pitot: Deslocar o Pitot de meio e meio centímetro e fazer as respectivas leituras das diferenças de pressão, no quadro piezométrico para cada posição.
Quadro Piezométrico: Fazer a leitura da perda de carga no quadro piezométrico.
5. Resultados Esperados:
Plotagem do gráfico da velocidade v (m/s) versus raio (r) para cada vazão considerada.
Apenas para máxima vazão: plotagem em papel mono-log o perfil adimensional v/v* (linear) versus η (logarítmico) experimental.
Calculo da velocidade média por integração do perfil de velocidades.
6. Discussão e Conclusão:
Comparar as velocidades médias obtidas, o perfil experimental e discutir sobre as várias fontes de erro, as quais, na sua opinião, a experiência está sujeita.
