Primeira aula de laboratório de mecânica dos fluidos

Segunda aula de laboratório de mecânica dos fluidos

Capítulo 2

Fevereiro de 2011

Determinação da nota final?

2P6,01P4,0fatorMfatorM provasfinal

VAMOS INICIAR

REFLETINDO SOBRE O

CONCEITO DE PRESSÃO

O QUE DEVEMOS CONHECER PARA SE ESTABELECER

O VALOR DA PRESSÃO?

OS EXEMPLOS ANTERIORES PROCURAM SALIENTAR A DIFERENÇA ENTRE FORÇA E PRESSÃO, MAS VAMOS REFLETIR UM

POUCO MAIS SOBRE ISTO...

força pressão

área

1 pressão

média. aconsiderad é

anterior pressão a Mas

área

normal forçapressão

Um fluido em contato com uma superfície sólida,

originará na mesma uma força normal cuja

intensidade pode ser calculada pela equação:

dApFN

Quando a pressão for constante, pode-

se afirmar que:

ApFN

ESTE CONCEITO É IMPORTANTE PARA OS

ESTUDOS DAS INSTALAÇÕES HIDRAULICAS.

CONSIDERA-SE A PRESSÃO NA ESCALA EFETIVA, JÁ QUE

A PRESSÃO ATMOSFÉRICA FOI CONSIDERADA IGUAL A

ZERO.

Pelo fato do fluido estar em repouso, pode-se afirmar

que o ponto fluido também estará, e isto nos permite afirmar que as

pressões ao seu redor (em todas as direções) são

iguais, o que comprova ser a pressão uma

grandeza escalar.

Enunciado: a diferença de pressão de dois pontos

fluidos, pertencentes a um fluido contínuo,

incompressível e em repouso, é igual ao produto do seu peso específico pela diferença de cotas entre os

pontos.

Será importante

para leituras de variação de pressões

obtidas por manômetros

diferenciais em forma de U.

O piezômetro (tubo graduado aberto a atmosférica) é um dos aparelhos medidores de “pressão” na escala efetiva.

O barômetro (aparelho para medir a pressão atmosférica

local) trabalha na escala absoluta.

hp matmlocal

hm

Vácuo abs

O princípio de funcionamento deste tipo de aparelho é o princípio da "língua da sogra" como

mostra o esquema a seguir e onde a pressão manométrica é igual a pressão interna menos a

pressão externa.

intp

extp

extintm ppp

Pressão manométrica é sinônimo de

pressão efetiva.

Se só existir a escala positiva o aparelho é

chamado de manômetro, só escala negativa é chamado

de vacuômetro e ambas é chamado de

manovacuômetro

MANÔMETRO METÁLICO

TIPO BOURDON

Determinação da vazão do escoamento na bancada.

t

Ah

tempo

volumeQ

quetan

Vamos trabalhar!

Problema 1 Com os dados especificados determine a pressão na seção (1) na escala efetiva e especifique a vazão do escoamento do fluido.

HppHpp 0202

Teria uma maneira mais fácil de obter a

solução anterior?

SIM!

PELA EQUAÇÃO MANOMÉTRICA, QUE É

UMA REGRA PRATICA PARA SE DETERMINAR A

DIFERENÇA DE PRESSÃO ENTRE DOIS PONTOS

FLUIDOS.

A equação manométrica é uma regra prática, onde se adota um dos dois pontos fluidos como referência e escreve-se a pressão que age no mesmo, a esta pressão somam-se as colunas descendentes (+h) e subtraem-se as colunas ascendentes (-h), igualando-se a expressão assim obtida a pressão que atua no outro ponto fluido (aquele não escolhido como referência).

salmouraHg21 hpp

Problema 2

)0,1(³m

N7,31764

34,0

10800

0,34100000,28a)8000

Pa) ou(²m

N8000100008,0mca8,0pp

mm

m

arm

)0,1(³m

N7,31764

34,0

10800

0,34100000,28a)8000

Pa) ou(²m

N8000100008,0mca8,0pp

mm

m

arm

(0,5)mmHg 9,7051000136000

96000h

)5,0(Pa 96000pp8000104000

ppp

Pa) ou(²m

N104000kPa104p )b

Hg

atmatm

atmarar

ar

locallocal

localabs

abs

5,0cm75,5425,10652

x65H

)5,0(m205,005,37647

7700x

x35,1588210800x7,31764x100002500600

2

xLx10000x25,01000006,00

)c

'

mm

cm 0,55,20

133d

4

d5,20

4

133

)d

2

22

Problema 3 Com os dados especificados determine a pressão na seção (0) na escala efetiva e especifique a vazão do escoamento do fluido.

Problema 4 Conhecendo-se o peso específico d´água igual a 9872,4 N/m³ , o seu desnível h2 = 25 cm e o desnível h = 1,84 cm, determine a pressão do ar na escala efetiva e o peso específico

Problema 5

1mp2mp

água

1mp

2mp

Dados:

Conhecidos os dados a seguir, especifique o desnível de mercúrio correspondente no manômetro diferencial em forma de U.