Fonte: Alexander S Rattner, Departamento de Engenharia Mecânica e Nuclear, Universidade Estadual da Pensilvânia, University Park, PA
Este experimento introduz a medição e modelagem de perdas de pressão em redes de tubulação e sistemas de fluxo interno. Nesses sistemas, a resistência ao fluxo de atrito das paredes do canal, conexões e obstruções faz com que a energia mecânica na forma de pressão de fluido seja convertida em calor. Análises de engenharia são necessárias para dimensionar o hardware de fluxo para garantir perdas aceitáveis de pressão de atrito e selecionar bombas que atendam aos requisitos de queda de pressão.
Neste experimento, uma rede de tubulação é construída com características comuns de fluxo: comprimentos retos de tubulação, bobinas de tubo helicoidal e encaixes de cotovelo (curvas afiadas de 90°). As medidas de perda de pressão são coletadas em cada conjunto de componentes usando manômetros - dispositivos simples que medem a pressão do fluido pelo nível líquido em uma coluna vertical aberta. As curvas de perda de pressão resultantes são comparadas com as previsões dos modelos de fluxo interno.
1. Fabricação do sistema de tubulação (ver esquema e fotografia, Fig. 2)
Fator de atrito medido e dados de comprimento equivalente são apresentados em Fig. 3a-c. Para a seção do tubo reto, é utilizado um tubo de PVC claro com D = 6,4 mm e L = 284 mm. As taxas de fluxo medidos (0,75 - 2,10 l min-1) correspondem a condições turbulentas (Re = 2600 - 7300). Fatores de atrito correspondem às previsões do modelo analítico à incerteza experimental. A incerteza f relativamente alta é encontrada em baixas ta...
Resumo
Este experimento demonstra métodos para medir fatores de atrito de queda de pressão e comprimentos equivalentes em redes de fluxo interno. Métodos de modelagem são apresentados para configurações comuns de fluxo, incluindo tubos retos, tubos enrolados e encaixes de tubulação. Essas técnicas experimentais e de análise são ferramentas-chave de engenharia para o projeto de sistemas de fluxo de fluidos.
Aplicativos
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